Технологія Betavolt, пекінська компанія оголосила про мініатюризацію ядерний батарея з використанням радіоізотопу Ni-63 і алмазного напівпровідникового модуля (напівпровідника четвертого покоління).
Ядерний батарея (відома як атомна акумулятор або радіоізотопна батарея, або радіоізотопний генератор, або радіаційно-електрична батарея, або бета-вольтаїчна батарея) складається з бета-випромінюючого радіоізотопу та напівпровідника. Він генерує електроенергію через напівпровідниковий перехід бета-частинок (або електронів), випромінюваних радіоізотопом нікелю-63. Бетавольтайка акумулятор (тобто ядерний батарея, яка використовує випромінювання бета-частинок ізотопу Ni-63 для виробництва електроенергії) технологія доступна понад п’ять десятиліть з моменту першого відкриття в 1913 році та регулярно використовується в простір сектор живлення корисних навантажень космічних кораблів. Його щільність енергії дуже висока, але вихідна потужність дуже низька. Ключова перевага ядерний батарея довговічна, безперервне живлення протягом п'яти десятиліть.
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) перетворює радіоізотопну енергію від розпаду радіоактивних ізотопів для виробництва електроенергії. Ядерна батарея має високу щільність енергії та довговічність, але має недолік — низьку вихідну потужність. Бетавольтаїчна батарея: ядерна батарея, яка використовує бета-випромінювання (електрони) від радіоізотопу. Рентгенвольтаїчна батарея використовує рентгенівське випромінювання, випромінюване радіоізотопом. |
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
***
