太空中既没有充电站，也没有那么长的充电线可以从地球获取电力，所以，高效、灵活而持久的电力系统一直是太空旅行的研究热点。
    NASA（美国国家航空航天局）需要长期可靠的电力系统来探索太阳系，NASA喷气推进实验室（JetPropulsion Laboratory, JPL）的让·皮埃尔·弗勒里埃尔（Jean-Pierre Fleurial）说，“这对探索太阳系外围行星尤其重要，那里太阳光的强度只有地球轨道的几个百分点。”
    首先必须说明一点，我们现在说的这个核电池里，既没有发生裂变反应，也没有发生聚变反应，唯一有的只是衰变反应。放射性元素在进行衰变时会产生热量，这个时候如果配以热电材料，就能够将这些热能转化为电能。因此，这种核电池的专业名称应该是放射性同位素热电发电机（简称RTG），以下为了方便描述，统称为核电池。
    核电池系统（学名放射性同位素电力系统）正是基于这个原理来驱动太空飞船。NASA核电池系统所用的“燃料”（放射性物质）为钵-238的氧化物。
      由于核电池的关键技术是将热能转化成电能，所以寻找好的热电材料显得至关重要。方钻矿材料（skutterudites）由于其优异的热电性能，成为了现今太空电力系统研究的大热点，这种先进材料也是下一代电力系统EMMRTG的主角。EMMRTG即“EnhancedMulti一Mission Radioisotope Thermoelectric Generator"，增强型多任务放射性同位素热电发电机，说的再通俗一点，我们可以叫它增强型多任务核电池。
    根据NASA官网报道，最新基于方钻矿材料的核电池将有望用于2017年“新疆界计划”（New Frontiers）的最新任务。
          当方钻矿遇到核电池
    1961年，美国首次将核电池应用于人造卫星。1977年，NASA发射了2个携带核电池的姊妹探测器：旅行者1号和旅行者2号。
    如今，距地球160亿km的旅行者号是航行最远距离的探测器，而且它们仍在向宇宙更深处探索。时至今日，核电池已经助力航天器完成了许多科学任务，其中包括2012年登陆火星的好奇号和2015年掠过冥王星的新视野号。
    据悉，新型的EMMRTG核电池效率更高，能够提供的电力要比装在最新的火星车好奇号上的核电池多25%。而且，方钻矿的自然降解率比目前MMRTG材料要慢。目前普通核电池的寿命大约为17年，如果用方钻矿，则电池寿命可以增长一倍。
    热电材料往往要求高导电性和低导热性，这在普通材料中一般很难兼得。比如说，铜的导电性很强，但导热系数却太大；玻璃的绝热性很好，但却不导电。因此，它们都不是理想的热电转换材料。而方钻矿导电能力堪比金属，传热性又如同玻璃，此外，它可以产生很高的电压，简直就是为热电材料而生的。
                    从太空到地球
    除了用于太空计划外，热电材料在地球上的应用前景同样广阔。“方钻矿可以将废热转化为有用电力，进而提高能量效率。“JPL的一位负责人说道。比如，将汽车尾气的热量转化为电能可以给汽车电池充电，这样汽车还能更省油。像陶瓷和玻璃处理等高温环境的工业进程同样可以用方钻矿收集废热。2015年，纽约一家公司就从JPL获得了高温热电材料的专利许可。