Технологія Betavolt, a Beijing based company has announced miniaturization of ядерний battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Ядерний battery (known variously as atomic акумулятор or radioisotope battery or radioisotope generator or radiation-voltaic battery or Betavoltaic battery) consists of a beta-emitting radioisotope and a semiconductor. It generates electricity through the semiconductor transition of beta particles (or electrons) emitted by the radioisotope nickel-63. The Betavoltaic акумулятор (тобто ядерний battery that uses beta particle emissions from Ni-63 isotope for power generation) technology is available for over five decades since first discovery in 1913 and is routinely used in простір sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of ядерний battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Таблиця: Типи акумуляторів
| Хімічний акумулятор перетворює хімічну енергію, що зберігається в пристрої, на електрику. По суті, це електрохімічний елемент, що складається з трьох основних елементів – катода, анода та електроліту. Можна заряджати, можна використовувати різні метали та електроліти, наприклад, лужні, нікель-металогідридні (NiMH) та літій-іонні батареї. Він має низьку щільність потужності, але високу вихідну потужність. |
| Паливна батарея перетворює хімічну енергію палива (часто водню) і окислювача (часто кисню) в електрику. Якщо паливом є водень, єдиними продуктами є електроенергія, вода та тепло. |
| Ядерна батарея (також відомий як Атомна батарея or Радіоізотопна батарея or радіоізотопний генератор або Радіаційно-вольтаїчні батареї) converts radioisotope energy from the decay of a radioactive isotopes to generate electricity. Nuclear battery has high energy density and are long lasting but has the disadvantage of low power output. Бетавольтаїчна батарея: ядерна батарея, яка використовує бета-випромінювання (електрони) від радіоізотопу. Рентгенвольтаїчна батарея uses X-ray radiation emitted by the radioisotope. |
Технологія BetavoltСправжньою інновацією є розробка монокристалічного алмазного напівпровідника четвертого покоління товщиною 10 мікрон. Алмаз більш придатний для використання завдяки великій ширині забороненої зони понад 5 еВ і стійкості до випромінювання. Високоефективні алмазні перетворювачі є ключем до виробництва ядерних батарей. Листи радіоізотопу Ni-63 товщиною 2 мкм розміщені між двома алмазними напівпровідниковими перетворювачами. Батарея модульна, що складається з кількох незалежних блоків. Потужність акумулятора 100 мікроват, напруга 3 В, розміри 15 X 15 X 5 мм.3.
Бетавольтаїчна батарея американської фірми Widetronix використовує напівпровідник з карбіду кремнію (SiC).
BV100, мініатюрна ядерна батарея, розроблена Технологія Betavolt наразі знаходиться на пілотній стадії та, ймовірно, найближчим часом перейде на стадію масового виробництва. Це може знайти застосування для живлення обладнання штучного інтелекту, медичного обладнання, систем MEMS, вдосконалених датчиків, невеликих дронів і мікророботів.
Такі мініатюрні мікроджерела енергії є актуальними з огляду на прогрес у нанотехнологіях та електроніці.
Технологія Betavolt планує випустити батарею потужністю 1 Вт у 2025 році.
У зв’язку з цим нещодавнє дослідження повідомляє про нову рентгенівську радіаційно-вольтаїчну (рентгенівсько-вольтаїчну) батарею з вихідною потужністю до трьох разів вищою, ніж у найсучасніших бета-вольтаиків.
***
Список використаної літератури:
- Технологія Betavolt 2024. Новини – Betavolt успішно розробляє батарею атомної енергії для цивільного використання. Опубліковано 8 січня 2024 р. Доступно за адресою https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Чжао Ю., та ін 2024. Новий член мікроджерел енергії для екстремальних екологічних досліджень: рентгенівські електричні батареї. Прикладна енергетика. Том 353, частина B, 1 січня 2024 р., 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
