Бетаволт технологија, компанија со седиште во Пекинг најави минијатуризација на нуклеарна батерија која користи радиоизотоп Ni-63 и модул за дијамантски полупроводник (полупроводник од четврта генерација).
Нуклеарна батерија (позната различно како атомска батерија или радиоизотоп батерија или радиоизотоп генератор или зрачење-волтаична батерија или бетаволтаична батерија) се состои од радиоизотоп што емитува бета и полупроводник. Тој генерира електрична енергија преку полупроводничка транзиција на бета честички (или електрони) емитирани од радиоизотопот никел-63. Бетаволтаикот батерија (т.е. нуклеарна батерија која користи емисии на бета честички од изотоп Ni-63 за производство на енергија) технологијата е достапна повеќе од пет децении од првото откритие во 1913 година и рутински се користи во простор сектор за напојување на носивост на вселенски летала. Неговата енергетска густина е многу висока, но излезната моќност е многу мала. Клучната предност на нуклеарна батеријата е долготрајно, континуирано напојување пет децении.
Табела: Видови батерии
| Хемиска батерија ја претвора хемиската енергија складирана во уредот во електрична енергија. Во основа, тоа е електрохемиска ќелија која се состои од три основни елементи - катода, анода и електролит. Може да се полнат, може да се користат различни метали и електролити, на пр., батерии Alkaline, Nickel Metal Hydride (NiMH) и Lithium Ion. Има мала густина на моќност, но висока излезна моќност. |
| Батерија за гориво ја претвора хемиската енергија на гориво (често водород) и оксидирачки агенс (често кислород) во електрична енергија. Ако водородот е горивото, единствените производи се електричната енергија, водата и топлината. |
| Нуклеарна батерија (исто така познат како Атомска батерија or Радиоизотопска батерија or генератор на радиоизотоп или Радијационо-волтаични батерии) ја претвора енергијата на радиоизотопот од распаѓањето на радиоактивни изотопи за да генерира електрична енергија. Нуклеарната батерија има висока енергетска густина и е долготрајна, но има недостаток на ниска излезна моќност. Бетаволтаична батерија: нуклеарна батерија која користи бета емисии (електрони) од радиоизотопот. Рентген-волтаична батерија користи рендгенско зрачење што го емитува радиоизотопот. |
Бетаволт технологијаВистинската иновација на е развојот на еднокристален дијамантски полупроводник од четврта генерација со дебелина од 10 микрони. Дијамантот е посоодветен за употреба поради големиот јаз на опсег од над 5eV и отпорноста на радијација. Дијамантските конвертори со висока ефикасност се клучот за производство на нуклеарни батерии. Радиоизотоп Ni-63 листови со дебелина од 2 микрони се поставени помеѓу два дијамантски полупроводнички конвертори. Батеријата е модуларна која се состои од неколку независни единици. Моќноста на батеријата е 100 микровати, напонот е 3V и димензијата е 15 X 15 X 5 mm3.
Бетаволтаичната батерија на американската фирма Widetronix користи силициум карбид (SiC) полупроводник.
BV100, минијатурна нуклеарна батерија, развиена од Бетаволт технологија моментално е во пилот фаза и најверојатно ќе влезе во фаза на масовно производство во блиска иднина. Ова може да се користи за напојување на опрема за вештачка интелигенција, медицинска опрема, MEMS системи, напредни сензори, мали дронови и микро-роботи.
Ваквите минијатуризирани микро извори на енергија се потребни на час со оглед на напредокот во нанотехнологијата и електрониката.
Бетаволт технологија планира да лансира батерија со моќност од 1 ват во 2025 година.
Следната белешка, една неодамнешна студија известува за нова батерија со рендгенско зрачење-волтаична (X-ray-voltaic) батерија со до три пати поголема излезна моќност од онаа на најсовремените бетаволтаици.
***
Референци:
- Betavolt Technology 2024. Вести – Betavolt успешно развива батерија за атомска енергија за цивилна употреба. Објавено на 8 јануари 2024 година. Достапно на https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Жао Ј., и сор 2024. Нов член на микро извори на енергија за екстремни еколошки истражувања: Х-зраци-волтаични батерии. Применета енергија. Том 353, дел Б, 1 јануари 2024 година, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
