Betavolt technologija, Pekine įsikūrusi įmonė paskelbė miniatiūrizavimą branduolinis baterija naudojant Ni-63 radioizotopą ir deimantinį puslaidininkinį (ketvirtos kartos puslaidininkinį) modulį.
Branduolinis baterija (kitaip žinoma kaip atominė baterija arba radioizotopų baterija arba radioizotopų generatorius arba spinduliuotės-voltinė baterija arba betavoltinė baterija) susideda iš beta spinduliuojančio radioizotopo ir puslaidininkio. Jis generuoja elektrą per puslaidininkinį beta dalelių (arba elektronų) perėjimą, kurį skleidžia radioizotopas nikelis-63. Betavoltaikas baterija (t.y branduolinis baterija, kuri naudoja beta daleles iš Ni-63 izotopo energijai gaminti) technologija yra prieinama daugiau nei penkis dešimtmečius nuo pirmojo atradimo 1913 m. ir yra reguliariai naudojama erdvė erdvėlaivių naudingiesiems kroviniams maitinti. Jo energijos tankis yra labai didelis, tačiau galia yra labai maža. Pagrindinis privalumas, branduolinis baterija yra ilgaamžė, nuolatinis maitinimas penkis dešimtmečius.
Lentelė: Baterijų tipai
| Cheminis akumuliatorius paverčia įrenginyje sukauptą cheminę energiją į elektros energiją. Iš esmės tai elektrocheminis elementas, susidedantis iš trijų pagrindinių elementų – katodo, anodo ir elektrolito. Galima įkrauti, gali būti naudojami įvairūs metalai ir elektrolitai, pvz., šarminės, nikelio metalo hidrido (NiMH) ir ličio jonų baterijos. Jis turi mažą galios tankį, bet didelę galią. |
| Kuro akumuliatorius paverčia kuro (dažnai vandenilio) ir oksidatoriaus (dažnai deguonies) cheminę energiją į elektros energiją. Jei kuras yra vandenilis, vieninteliai produktai yra elektra, vanduo ir šiluma. |
| Branduolinė baterija (taip pat žinomas kaip Atominė baterija or Radioizotopinė baterija or radioizotopų generatorius arba Radiacinės-voltinės baterijos) paverčia radioaktyviųjų izotopų skilimo radioizotopų energiją ir generuoja elektros energiją. Branduolinė baterija turi didelį energijos tankį ir yra ilgaamžė, tačiau turi mažą išėjimo galią. Betavoltaic baterija: branduolinė baterija, kuri naudoja radioizotopo beta emisiją (elektronus). Rentgeno-voltinė baterija naudoja radioizotopo skleidžiamą rentgeno spinduliuotę. |
Betavolt technologijaTikra naujovė yra vieno kristalo ketvirtos kartos 10 mikronų storio deimantinio puslaidininkio sukūrimas. Deimantas labiau tinkamas naudoti dėl didelio juostos tarpo, viršijančio 5eV, ir atsparumo spinduliuotei. Didelio efektyvumo deimantiniai keitikliai yra branduolinių baterijų gamybos pagrindas. Tarp dviejų deimantinių puslaidininkinių keitiklių dedami 63 mikronų storio radioizotopiniai Ni-2 lakštai. Baterija yra modulinė, susidedanti iš kelių nepriklausomų vienetų. Baterijos galia 100 mikrovatų, įtampa 3V, matmenys 15 x 15 x 5 mm3.
Amerikiečių firmos Widetronix betavoltainėje baterijoje naudojamas silicio karbido (SiC) puslaidininkis.
BV100, miniatiūrinė branduolinė baterija, kurią sukūrė Betavolt technologija Šiuo metu yra bandomasis etapas ir greičiausiai artimiausiu metu pradės masinės gamybos etapą. Tai galėtų būti panaudota maitinant dirbtinio intelekto įrangą, medicinos įrangą, MEMS sistemas, pažangius jutiklius, mažus dronus ir mikrorobotus.
Tokie miniatiūriniai mikro maitinimo šaltiniai reikalingi nanotechnologijų ir elektronikos pažangai.
Betavolt technologija 1 metais planuoja išleisti 2025 vato galios bateriją.
Kalbant apie tai, neseniai atliktas tyrimas praneša apie naują rentgeno spinduliuotės-voltaic (rentgeno spinduliuotės-voltaic) bateriją, kurios galia yra iki trijų kartų didesnė nei pažangiausių betavoltainių baterijų.
***
Nuorodos:
- Betavolt Technology 2024. Naujienos – Betavolt sėkmingai kuria atominės energijos bateriją civiliniam naudojimui. Paskelbta 8 m. sausio 2024 d https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024 m. Naujas mikro maitinimo šaltinių, skirtų ekstremaliems aplinkos tyrinėjimams, narys: rentgeno-voltinės baterijos. Taikomoji energija. 353 tomas, B dalis, 1 m. sausio 2024 d., 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
