Technologie Betavolt, a Beijing based company has announced miniaturization of nukleární battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Nukleární battery (known variously as atomic baterie 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 baterie (tj nukleární 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 prostor sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of nukleární battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Stůl: Typy baterií
| Chemická baterie přeměňuje chemickou energii uloženou v zařízení na elektřinu. Jde v podstatě o elektrochemický článek skládající se ze tří základních prvků – katody, anody a elektrolytu. Lze dobíjet, lze použít různé kovy a elektrolyty, např. alkalické baterie, nikl-metalhydridové (NiMH) a lithium-iontové baterie. Má nízkou hustotu výkonu, ale vysoký výkon. |
| Palivová baterie přeměňuje chemickou energii paliva (často vodíku) a oxidačního činidla (často kyslíku) na elektřinu. Pokud je palivem vodík, jedinými produkty jsou elektřina, voda a teplo. |
| Jaderná baterie (také známý jako Atomová baterie or Radioizotopová baterie or radioizotopový generátor popř Radiačně-voltaické baterie) 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. Betavoltaická baterie: jaderná baterie, která využívá beta emise (elektrony) z radioizotopu. Rentgenová baterie uses X-ray radiation emitted by the radioisotope. |
Technologie BetavoltSkutečnou inovací je vývoj jednokrystalového diamantového polovodiče čtvrté generace o tloušťce 10 mikronů. Diamant je vhodnější pro použití kvůli jeho velké zakázané vzdálenosti přes 5 eV a odolnosti vůči záření. Vysoce účinné diamantové konvertory jsou klíčem k výrobě jaderných baterií. Mezi dva diamantové polovodičové měniče jsou umístěny radioizotopové desky Ni-63 o tloušťce 2 mikrony. Baterie je modulární a skládá se z několika nezávislých jednotek. Výkon baterie je 100 mikrowattů, napětí 3V a rozměr 15 x 15 x 5 mm3.
Betavoltaická baterie americké firmy Widetronix používá polovodič z karbidu křemíku (SiC).
BV100, miniaturní jaderná baterie, vyvinutá společností Technologie Betavolt je v současné době v pilotní fázi a pravděpodobně vstoupí do fáze sériové výroby v blízké budoucnosti. To by mohlo najít využití při napájení zařízení AI, lékařského vybavení, systémů MEMS, pokročilých senzorů, malých dronů a mikrorobotů.
Takové miniaturizované mikrozdroje energie jsou s ohledem na pokrok v nanotechnologiích a elektronice aktuální.
Technologie Betavolt plánuje uvést na trh baterii s výkonem 1 watt v roce 2025.
V souvislosti s tím nedávná studie uvádí novou baterii pro rentgenové záření-voltaiku (X-ray-voltaic) s až třikrát vyšším výkonem než u nejmodernější betavoltaiky.
***
Reference:
- Betavolt Technology 2024. Novinky – Betavolt úspěšně vyvíjí baterii pro atomovou energii pro civilní použití. Publikováno 8. ledna 2024. Dostupné na https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nový člen mikrozdrojů energie pro extrémní průzkumy životního prostředí: RTG-voltaické baterie. Aplikovaná energie. Svazek 353, část B, 1. ledna 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
