核電池，別名較多，也可稱為放射性同位素電池、原子電池、原子能電池，是一種利用放射性元素自身衰變產生的能量進行發電的裝置。核電池無需充電，結構簡單、使用壽命長，工作時不易受外界條件影響，且能量密度高、功率大。
核電池主要有放射性同位素溫差發電器、核反應堆溫差發電器等類型，主要由熱源、換能器、散熱器等組成，熱源的功能是利用放射性元素衰變產生熱量，換能器的功能是將熱能轉化為電能。放射性同位素溫差發電器英文簡稱RTG，功率較小；核反應堆溫差發電器功率較大。
目前核電池主要應用于航天領域。航天器電能斷供，其搭載的電子設備將無法工作，意味著航天器會與地球失去聯系，且執行的任務無法正常完成。現階段的航天器電池主要采用太陽能電池，由于太陽能便于采集、取之不盡、無污染，太陽能電池應用比例高。但深空探索時，在陽光照射不到的地方，太陽能電池應用受限，因此核電池受到關注。
根據新思界產業研究中心發布的
《2023-2028年中國核電池行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，核電池使用的同位素主要是鍶-90（Sr-90）、钚-238（Pu-238）等，其中钚-238半衰期長，有80余年，目前航天領域主要采用以钚-238為材料制成的核電池。在全球范圍內，美國、俄羅斯是兩大核電池研制國家，美國的好奇號火星探測器、旅行者1號探測器、新地平線號探測器等都裝備了核電池，俄羅斯（前蘇聯）發射了多顆核動力衛星。
除航天領域外，核電池還可以應用在深海、遠洋等領域，在普通民用領域，核電池還可以作為動力電池用于汽車上，作為電源應用在醫療器械中，例如心臟起搏器。但核電池研制難度大、價格高昂、需要采取輻射屏蔽措施，此外還需要考慮若核電池損壞，會帶來的放射性污染問題，因此除航天領域外核電池實際應用受限。
新思界
行業分析人士表示，我國于20世紀70年代開始研制核電池，盡管我國核技術發展迅速，但核電池研究進展緩慢，應用核電池的航天器數量極少。我國嫦娥四號探測器搭載了核電池，由俄羅斯提供，其功率小、能量轉化效率低，需要與太陽能電池搭配使用。未來我國核電池研制仍有較長道路要走。我國核電池相關研究機構主要有中科院上海應物所（原中科院上海原子核所）、中國原子能科學研究院等。
