Betavolt technológia, a Beijing based company has announced miniaturization of nukleáris battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Nukleáris battery (known variously as atomic akkumulátor 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 akkumulátor (azaz nukleáris 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 hely sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of nukleáris battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Asztal: Az akkumulátor típusai
| Vegyi akkumulátor a készülékben tárolt kémiai energiát elektromos árammá alakítja. Alapvetően elektrokémiai cella, amely három alapvető elemből áll - egy katódból, egy anódból és egy elektrolitból. Újratölthető, különböző fémek és elektrolitok használhatók, pl. alkáli, nikkel-fémhidrid (NiMH) és lítium-ion akkumulátorok. Alacsony teljesítménysűrűségű, de nagy teljesítményű. |
| Üzemanyag akkumulátor egy tüzelőanyag (gyakran hidrogén) és egy oxidálószer (gyakran oxigén) kémiai energiáját elektromos árammá alakítja. Ha a hidrogén az üzemanyag, az egyetlen termék az elektromosság, a víz és a hő. |
| Nukleáris akkumulátor (más néven Atom akkumulátor or Radioizotópos akkumulátor or radioizotóp generátor ill Sugárzó-voltaikus akkumulátorok) 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. Betavoltaic akkumulátor: nukleáris akkumulátor, amely a radioizotóp béta-emisszióját (elektronokat) használja fel. Röntgen-voltaikus akkumulátor uses X-ray radiation emitted by the radioisotope. |
Betavolt technológiaA cég igazi innovációja egy 10 mikron vastagságú, egykristályos, negyedik generációs gyémánt félvezető kifejlesztése. A gyémánt nagyobb, 5eV feletti sávszélessége és sugárzásállósága miatt alkalmasabb a használatra. A nagy hatékonyságú gyémánt konverterek a kulcsa az atomelemek gyártásának. A 63 mikron vastagságú Ni-2 radioizotóp lemezeket két gyémánt félvezető konverter közé helyezik. Az akkumulátor moduláris, több független egységből áll. Az akkumulátor teljesítménye 100 mikrowatt, feszültsége 3 V, mérete 15 x 15 x 5 mm3.
Az amerikai Widetronix cég betavolta akkumulátora szilícium-karbid (SiC) félvezetőt használ.
A BV100, a miniatűr nukleáris akkumulátor, amelyet a Betavolt technológia jelenleg kísérleti szakaszban van, és valószínűleg a közeljövőben tömeggyártási szakaszba lép. Ezt felhasználhatják mesterséges intelligencia berendezések, orvosi berendezések, MEMS rendszerek, fejlett érzékelők, kis drónok és mikrorobotok táplálására.
A nanotechnológia és az elektronika fejlődése miatt az ilyen miniatürizált mikroáramforrásokra időszerű szükség van.
Betavolt technológia 1-ben 2025 watt teljesítményű akkumulátort tervez piacra dobni.
Ehhez kapcsolódóan egy közelmúltbeli tanulmány egy új röntgensugárzás-voltaikus (X-ray-voltaic) akkumulátorról számol be, amely akár háromszor nagyobb teljesítményű, mint a legkorszerűbb bétavoltaikus akkumulátorok teljesítménye.
***
Referenciák:
- Betavolt Technology 2024. Hírek – A Betavolt sikeresen fejleszt atomenergiás akkumulátort polgári használatra. Feladás dátuma: 8. január 2024. Elérhető: https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Új tagja az extrém környezeti kutatásokhoz használható mikro áramforrásoknak: röntgen-voltaikus akkumulátorok. Alkalmazott energia. 353. kötet, B. rész, 1. január 2024., 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
