Tehnologija Betavolt, podjetje s sedežem v Pekingu, je napovedalo miniaturizacijo jedrske baterija, ki uporablja radioizotop Ni-63 in diamantni polprevodniški modul (polprevodnik četrte generacije).
Jedrska baterija (znana tudi kot atomska baterija ali radioizotopska baterija ali radioizotopski generator ali sevalno-voltaična baterija ali betavoltaična baterija) je sestavljen iz radioizotopa, ki oddaja beta, in polprevodnika. Proizvaja elektriko s polprevodniškim prehodom beta delcev (ali elektronov), ki jih oddaja radioizotop nikelj-63. Betavoltaik baterija (tj jedrske baterija, ki za proizvodnjo energije uporablja emisije delcev beta iz izotopa Ni-63) je tehnologija na voljo že več kot pet desetletij od prvega odkritja leta 1913 in se redno uporablja v prostor sektor za napajanje tovora vesoljskih plovil. Njegova energijska gostota je zelo visoka, vendar je izhodna moč zelo nizka. Ključna prednost jedrske baterija je dolgotrajna, neprekinjeno napajanje pet desetletij.
Tabela: Vrste baterij
| Kemična baterija pretvori kemično energijo, shranjeno v napravi, v električno. V bistvu je elektrokemična celica, sestavljena iz treh osnovnih elementov – katode, anode in elektrolita. Lahko se ponovno napolni, uporabljajo se lahko različne kovine in elektroliti, npr. alkalne, nikelj-metal-hidridne (NiMH) in litij-ionske baterije. Ima nizko gostoto moči, vendar visoko moč. |
| Baterija za gorivo pretvori kemično energijo goriva (pogosto vodika) in oksidanta (pogosto kisika) v električno energijo. Če je vodik gorivo, so edini produkti elektrika, voda in toplota. |
| Jedrska baterija (poznan tudi kot Atomska baterija or Radioizotopska baterija or radioizotopni generator oz Sevalno-voltaične baterije) pretvori radioizotopsko energijo iz razpada radioaktivnih izotopov v proizvodnjo električne energije. Jedrska baterija ima visoko energijsko gostoto in dolgo življenjsko dobo, vendar ima pomanjkljivost nizko izhodno moč. Betavoltaična baterija: jedrska baterija, ki uporablja beta emisije (elektrone) iz radioizotopa. Rentgensko-voltaična baterija uporablja rentgensko sevanje, ki ga oddaja radioizotop. |
Tehnologija BetavoltPrava inovacija je razvoj enokristalnega diamantnega polprevodnika četrte generacije debeline 10 mikronov. Diamant je bolj primeren za uporabo zaradi njegove velike vrzeli nad 5 eV in odpornosti proti sevanju. Visoko učinkoviti diamantni pretvorniki so ključ do proizvodnje jedrskih baterij. Plošče radioizotopa Ni-63 debeline 2 mikrona so nameščene med dva diamantna polprevodniška pretvornika. Baterija je modularna, sestavljena iz več neodvisnih enot. Moč baterije je 100 mikrovatov, napetost 3V in dimenzija 15 X 15 X 5 mm.3.
Betavoltaična baterija ameriškega podjetja Widetronix uporablja polprevodnik iz silicijevega karbida (SiC).
BV100, miniaturna jedrska baterija, ki jo je razvil Tehnologija Betavolt je trenutno v pilotni fazi in bo verjetno v bližnji prihodnosti prešel v fazo množične proizvodnje. To bi se lahko uporabljalo pri napajanju opreme AI, medicinske opreme, sistemov MEMS, naprednih senzorjev, majhnih dronov in mikrorobotov.
Takšni miniaturni mikro viri energije so nujni glede na napredek nanotehnologije in elektronike.
Tehnologija Betavolt leta 1 načrtuje lansiranje baterije z močjo 2025 W.
V zvezi s tem nedavna študija poroča o novi rentgensko-voltaični (rentgensko-voltaični) bateriji z do trikrat večjo izhodno močjo od najsodobnejše betavoltaike.
***
Reference:
- Tehnologija Betavolt 2024. Novice – Betavolt uspešno razvija baterijo za atomsko energijo za civilno uporabo. Objavljeno 8. januarja 2024. Na voljo na https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., sod 2024. Nov član mikro virov energije za ekstremna raziskovanja okolja: rentgensko-voltaične baterije. Uporabljena energija. Zvezek 353, del B, 1. januar 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
