Технология Betavolt, базирана в Пекин компания обяви миниатюризация на ядрен батерия, използваща радиоизотоп Ni-63 и модул с диамантен полупроводник (четвърто поколение полупроводници).
ядрен батерия (известна като атомна батерия или радиоизотопна батерия или радиоизотопен генератор или радиационна волтаична батерия или бетаволтаична батерия) се състои от бета-излъчващ радиоизотоп и полупроводник. Той генерира електричество чрез полупроводниковия преход на бета частици (или електрони), излъчени от радиоизотоп никел-63. Бетаволтаик батерия (т.е. ядрен батерия, която използва емисии на бета частици от изотоп Ni-63 за генериране на енергия) технологията е налична от повече от пет десетилетия от първото откриване през 1913 г. и се използва рутинно в пространство сектор за захранване на полезни товари на космически кораби. Неговата енергийна плътност е много висока, но изходната мощност е много ниска. Ключовото предимство на ядрен батерията е дълготрайна, непрекъснато захранване за пет десетилетия.
Таблица: Видове батерии
| Химическа батерия преобразува химическата енергия, съхранявана в устройството, в електричество. Това е основно електрохимична клетка, състояща се от три основни елемента – катод, анод и електролит. Може да се презарежда, могат да се използват различни метали и електролити, например алкални, никел-метал-хидридни (NiMH) и литиево-йонни батерии. Има ниска плътност на мощността, но висока изходна мощност. |
| Горивна батерия преобразува химическата енергия на гориво (често водород) и окислител (често кислород) в електричество. Ако водородът е горивото, единствените продукти са електричество, вода и топлина. |
| ядрена батерия (известен също като Атомна батерия or Радиоизотопна батерия or радиоизотопен генератор или Радиационно-волтаични батерии) преобразува радиоизотопната енергия от разпадането на радиоактивни изотопи за генериране на електричество. Ядрената батерия има висока енергийна плътност и е дълготрайна, но има недостатъка на ниската мощност. Бетаволтаична батерия: ядрена батерия, която използва бета емисии (електрони) от радиоизотоп. Рентгеново-волтаична батерия използва рентгеново лъчение, излъчвано от радиоизотоп. |
Технология BetavoltИстинската иновация на е разработването на монокристален диамантен полупроводник от четвърто поколение с дебелина 10 микрона. Диамантът е по-подходящ за използване поради голямата си ширина на лентата от над 5 eV и устойчивост на радиация. Високоефективните диамантени конвертори са ключът към производството на ядрени батерии. Радиоизотопни Ni-63 листове с дебелина 2 микрона са поставени между два диамантени полупроводникови конвертора. Батерията е модулна и се състои от няколко независими блока. Батерията е с мощност 100 микровата, напрежение 3V и размери 15 X 15 X 5 мм.3.
Бетаволтаичната батерия на американската фирма Widetronix използва полупроводник от силициев карбид (SiC).
BV100, миниатюрната ядрена батерия, разработена от Технология Betavolt в момента е в пилотен етап и вероятно ще влезе в етап на масово производство в близко бъдеще. Това може да намери приложение при захранване на AI оборудване, медицинско оборудване, MEMS системи, усъвършенствани сензори, малки дронове и микророботи.
Такива миниатюрни микроизточници на енергия са актуални с оглед на напредъка в нанотехнологиите и електрониката.
Технология Betavolt планира да пусне батерия с мощност 1 ват през 2025 г.
Във връзка с това, скорошно проучване съобщава за нова рентгеново-волтаична (рентгеново-волтаична) батерия с до три пъти по-висока изходна мощност от тази на най-съвременните бетаволтаици.
***
Литература:
- Betavolt Technology 2024. Новини – Betavolt успешно разработва батерия за атомна енергия за гражданска употреба. Публикувано на 8 януари 2024 г. Достъпно на https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Джао Й., и др 2024. Нов член на микро източници на енергия за екстремни изследвания на околната среда: рентгенови волтаични батерии. Приложна енергия. Том 353, част B, 1 януари 2024 г., 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
