Бетавольтовая технология, компания из Пекина объявила о миниатюризации ядерный батарея с использованием радиоизотопа Ni-63 и алмазного полупроводникового модуля (полупроводника четвертого поколения).
Ядерный батарея (известная также как атомная аккумулятор или радиоизотопная батарея, или радиоизотопный генератор, или радиационно-электрическая батарея, или бета-вольтаическая батарея) состоит из бета-излучающего радиоизотопа и полупроводника. Он генерирует электричество посредством полупроводникового перехода бета-частиц (или электронов), испускаемых радиоизотопом никель-63. Бетавольтаический аккумулятор (т.е. ядерный батарея, в которой для выработки электроэнергии используются выбросы бета-частиц изотопа Ni-63), технология доступна уже более пяти десятилетий с момента первого открытия в 1913 году и регулярно используется в космосе сектор для питания полезной нагрузки космических кораблей. Его плотность энергии очень высока, но выходная мощность очень мала. Ключевое преимущество ядерный Батарея - это долговечный, непрерывный источник питания в течение пяти десятилетий.
Рабочий стол: Типы батарей
| Химическая батарея преобразует химическую энергию, запасенную в устройстве, в электричество. По сути, это электрохимическая ячейка, состоящая из трех основных элементов – катода, анода и электролита. Можно перезаряжать, можно использовать различные металлы и электролиты, например, щелочные, никель-металлогидридные (NiMH) и литий-ионные батареи. Он имеет низкую плотность мощности, но высокую выходную мощность. |
| Топливная батарея преобразует химическую энергию топлива (часто водорода) и окислителя (часто кислорода) в электричество. Если топливом является водород, то единственными продуктами будут электричество, вода и тепло. |
| Ядерная батарея (также известен как Атомная батарея or Радиоизотопная батарея or радиоизотопный генератор или Радиационно-вольтаические батареи) преобразует радиоизотопную энергию распада радиоактивных изотопов в выработку электричества. Ядерная батарея имеет высокую плотность энергии и долговечна, но имеет недостаток – низкую выходную мощность. Бетавольтаическая батарея: ядерная батарея, использующая бета-излучение (электроны) радиоизотопа. Рентгеновская батарея использует рентгеновское излучение, испускаемое радиоизотопом. |
Бетавольтовая технологияНастоящей инновацией компании является разработка монокристаллического алмазного полупроводника четвертого поколения толщиной 10 микрон. Алмаз более пригоден для использования из-за его большой запрещенной зоны (более 5 эВ) и радиационной стойкости. Высокоэффективные алмазные конвертеры являются ключом к производству ядерных батарей. Листы радиоизотопа Ni-63 толщиной 2 микрона помещены между двумя алмазными полупроводниковыми преобразователями. Батарея модульная, состоящая из нескольких независимых блоков. Мощность аккумулятора 100 микроватт, напряжение 3 В, размеры 15 х 15 х 5 мм.3.
Бетавольтаическая батарея американской фирмы Widetronix использует полупроводник из карбида кремния (SiC).
BV100, миниатюрная ядерная батарея, разработанная Бетавольтовая технология в настоящее время находится на стадии пилотного проекта и, вероятно, в ближайшем будущем перейдет на стадию массового производства. Это может найти применение в питании оборудования искусственного интеллекта, медицинского оборудования, систем MEMS, современных датчиков, небольших дронов и микророботов.
Такие миниатюрные микроисточники энергии необходимы в настоящее время ввиду достижений в области нанотехнологий и электроники.
Бетавольтовая технология планирует выпустить батарею мощностью 1 Вт в 2025 году.
В связи с этим, в недавнем исследовании сообщается о новой рентгеновско-радиационной (рентгеновско-электрической) батарее с выходной мощностью в три раза большей, чем у современных бета-вольтаических батарей.
Ссылки:
- Betavolt Technology 2024. Новости – Компания «Бетавольт» успешно разрабатывает атомную батарею гражданского назначения. Опубликовано 8 января 2024 г. Доступно по адресу: https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Чжао Ю., и др. 2024. Новый представитель микроисточников энергии для экстремальных исследований окружающей среды: рентгено-вольтаические батареи. Прикладная энергетика. Том 353, Часть B, 1 января 2024 г., 122103/DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
