Tehnologia Betavolt, a Beijing based company has announced miniaturization of nuclear battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Nuclear battery (known variously as atomic acumulator 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 acumulator (de exemplu, nuclear 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 spaţiu sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of nuclear battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Masa: Tipuri de baterie
| Baterie chimică transformă energia chimică stocată în dispozitiv în electricitate. Este practic o celulă electrochimică constând din trei elemente de bază - un catod, un anod și un electrolit. Poate fi reîncărcat, pot fi utilizați diferite metale și electroliți, de exemplu, bateriile alcaline, hidrură de nichel metal (NiMH) și litiu-ion. Are o densitate redusă de putere, dar de mare putere de ieșire. |
| Baterie de combustibil transformă energia chimică a unui combustibil (adesea hidrogen) și a unui agent oxidant (adesea oxigen) în electricitate. Dacă hidrogenul este combustibilul, singurele produse sunt electricitatea, apa și căldura. |
| baterie nucleară (de asemenea, cunoscut sub numele de Baterie atomică or Baterie cu radioizotopi or generator de radioizotopi sau Baterii radiație-voltaice) 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. baterie betavoltaică: o baterie nucleară care utilizează emisii beta (electroni) de la radioizotop. baterie cu raze X-voltaică uses X-ray radiation emitted by the radioisotope. |
Tehnologia BetavoltAdevărata inovație a lui este dezvoltarea unui semiconductor de diamant monocristal de generația a patra, cu grosimea de 10 microni. Diamantul este mai potrivit pentru utilizare datorită benzii sale mari de peste 5eV și rezistenței la radiații. Convertoarele cu diamante de înaltă eficiență sunt cheia producției de baterii nucleare. Plăci de radioizotop Ni-63 cu grosimea de 2 microni sunt plasate între două convertoare semiconductoare de diamant. Bateria este modulară, constând din mai multe unități independente. Puterea bateriei este de 100 microwați, tensiunea este de 3V și dimensiunea este de 15 X 15 X 5 mm3.
Bateria betavoltaică a companiei americane Widetronix folosește semiconductor cu carbură de siliciu (SiC).
BV100, bateria nucleară în miniatură, dezvoltată de Tehnologia Betavolt este în prezent în stadiu pilot și probabil va intra în faza de producție de masă în viitorul apropiat. Acest lucru ar putea fi folosit pentru alimentarea echipamentelor AI, echipamentelor medicale, sistemelor MEMS, senzori avansați, drone mici și micro-roboți.
Asemenea surse de micro-alimentare miniaturizate au nevoie de o oră, având în vedere progresele în nanotehnologie și electronică.
Tehnologia Betavolt intenționează să lanseze o baterie cu o putere de 1 watt în 2025.
Pe o notă conexă, un studiu recent raportează o nouă baterie voltaică cu radiații X (raze X-voltaică) cu o putere de producție de până la trei ori mai mare decât cea a betavoltaicilor de ultimă generație.
***
Referinte:
- Tehnologia Betavolt 2024. Știri – Betavolt dezvoltă cu succes baterii de energie atomică pentru uz civil. Postat pe 8 ianuarie 2024. Disponibil la https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nou membru al microsurselor de energie pentru explorări extreme de mediu: baterii cu raze X-voltaice. Energie aplicată. Volumul 353, Partea B, 1 ianuarie 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
