فناوری بتاولت, a Beijing based company has announced miniaturization of هستهای battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
هستهای battery (known variously as atomic باتری 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 باتری (به عنوان مثال هستهای 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 فضا sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of هستهای battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
جدول: انواع باتری
| باتری شیمیایی انرژی شیمیایی ذخیره شده در دستگاه را به الکتریسیته تبدیل می کند. اساساً یک سلول الکتروشیمیایی است که از سه عنصر اساسی - کاتد، آند و الکترولیت تشکیل شده است. می توان شارژ کرد، فلزات و الکترولیت های مختلف را می توان استفاده کرد، به عنوان مثال، باتری های قلیایی، نیکل فلز هیدرید (NiMH) و یون لیتیوم. دارای چگالی توان کم اما توان خروجی بالا است. |
| باتری سوخت انرژی شیمیایی یک سوخت (اغلب هیدروژن) و یک عامل اکسید کننده (اغلب اکسیژن) را به الکتریسیته تبدیل می کند. اگر هیدروژن سوخت باشد، تنها محصولات برق، آب و گرما هستند. |
| باتری هسته ای (همچنین به عنوان شناخته شده باتری اتمی or باتری رادیوایزوتوپ or مولد رادیوایزوتوپ یا باتری های تابشی-ولتائیک) 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. باتری بتاولتائیک: باتری هسته ای که از انتشار بتا (الکترون) از رادیوایزوتوپ استفاده می کند. باتری ولتایی اشعه ایکس uses X-ray radiation emitted by the radioisotope. |
فناوری بتاولتنوآوری واقعی این شرکت توسعه یک نیمه هادی الماسی تک بلوری نسل چهارم با ضخامت 10 میکرون است. الماس به دلیل شکاف باند بزرگ بیش از 5eV و مقاومت در برابر تشعشع برای استفاده مناسب تر است. مبدل های الماسی با راندمان بالا کلید تولید باتری های هسته ای هستند. ورق های رادیوایزوتوپ Ni-63 با ضخامت ۲ میکرون بین دو مبدل نیمه هادی الماسی قرار می گیرند. باتری ماژولار است که از چندین واحد مستقل تشکیل شده است. توان باتری 2 میکرووات، ولتاژ 100 ولت و ابعاد 3 x 15 x 15 میلی متر است.3.
باتری بتاولتائیک شرکت آمریکایی Widetronix از نیمه هادی سیلیکون کاربید (SiC) استفاده می کند.
BV100، باتری مینیاتوری هسته ای، توسعه یافته توسط فناوری بتاولت در حال حاضر در مرحله آزمایشی است و احتمالا در آینده نزدیک وارد مرحله تولید انبوه خواهد شد. این می تواند در تامین انرژی تجهیزات هوش مصنوعی، تجهیزات پزشکی، سیستم های MEMS، حسگرهای پیشرفته، پهپادهای کوچک و میکرو ربات ها استفاده شود.
با توجه به پیشرفت‌های نانوتکنولوژی و الکترونیک، چنین منابع ریز انرژی کوچکی نیاز به روز دارند.
فناوری بتاولت قصد دارد در سال 1 یک باتری با توان 2025 وات عرضه کند.
در یادداشت مرتبط، یک مطالعه اخیر یک باتری جدید تابشی اشعه ایکس-ولتائیک (پرتو ایکس-ولتائیک) با قدرت خروجی حداکثر سه برابر بیشتر از باتری های پیشرفته بتاولتائیک را گزارش می دهد.
***
منابع:
- فناوری Betavolt 2024. اخبار – Betavolt با موفقیت باتری انرژی اتمی را برای استفاده غیرنظامی توسعه داد. ارسال شده در 8 ژانویه 2024. موجود در https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- ژائو ی.، و همکاران 2024. عضو جدید منابع میکرو انرژی برای اکتشافات شدید محیطی: باتری های ولتایی اشعه ایکس. انرژی کاربردی جلد 353، قسمت ب، 1 ژانویه 2024، 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
