Betavolt-teknologi, a Beijing based company has announced miniaturization of kjernekraft battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Nuclear battery (known variously as atomic batteri 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 batteri (dvs kjernekraft 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 plass sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of kjernekraft battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Bord: Typer batteri
| Kjemisk batteri konverterer kjemisk energi lagret i enheten til elektrisitet. Det er i utgangspunktet en elektrokjemisk celle som består av tre grunnleggende elementer - en katode, en anode og en elektrolytt. Kan lades opp, forskjellige metaller og elektrolytter kan brukes, f.eks. alkaliske batterier, nikkelmetallhydrid (NiMH) og litiumion. Den har lav effekttetthet, men høy effekt. |
| Drivstoffbatteri omdanner den kjemiske energien til et drivstoff (ofte hydrogen) og et oksidasjonsmiddel (ofte oksygen) til elektrisitet. Hvis hydrogen er drivstoffet, er de eneste produktene elektrisitet, vann og varme. |
| Atombatteri (også kjent som Atombatteri or Radioisotop batteri or radioisotopgenerator eller Stråling-voltaiske batterier) 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. Betavoltaisk batteri: et atombatteri som bruker beta-utslipp (elektroner) fra radioisotopen. Røntgen-voltaisk batteri uses X-ray radiation emitted by the radioisotope. |
Betavolt-teknologiDen virkelige innovasjonen er utviklingen av en enkrystall, fjerde generasjons diamanthalvleder med en tykkelse på 10 mikron. Diamond er mer egnet for bruk på grunn av dets store båndgap på over 5eV og strålingsmotstand. Høyeffektive diamantomformere er nøkkelen til produksjon av atombatterier. Radioisotop Ni-63-plater med en tykkelse på 2 mikron er plassert mellom to diamanthalvlederomformere. Batteriet er modulbasert og består av flere uavhengige enheter. Batteriets effekt er 100 mikrowatt, spenningen er 3V og dimensjonen er 15 X 15 X 5 mm3.
Det amerikanske firmaet Widetronix sitt betavoltaiske batteri bruker silisiumkarbid (SiC) halvleder.
BV100, miniatyratombatteriet, utviklet av Betavolt-teknologi er for øyeblikket i pilotfasen og vil sannsynligvis gå inn i masseproduksjonsfasen i nær fremtid. Dette kan brukes til å drive AI-utstyr, medisinsk utstyr, MEMS-systemer, avanserte sensorer, små droner og mikroroboter.
Slike miniatyriserte mikrokraftkilder er behov for timen i lys av fremskritt innen nanoteknologi og elektronikk.
Betavolt-teknologi planlegger å lansere et batteri med en effekt på 1 watt i 2025.
På beslektet notat, en fersk studie rapporterer et nytt røntgenstråling-voltaisk (røntgen-voltaisk) batteri med opptil tre ganger høyere utgangseffekt enn det for state-of-the-art betavoltaikk.
***
Referanser:
- Betavolt Technology 2024. Nyheter – Betavolt utvikler vellykket atomenergibatteri for sivilt bruk. Lagt ut 8. januar 2024. Tilgjengelig på https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nytt medlem av mikrokraftkilder for ekstreme miljøutforskninger: røntgenvoltaiske batterier. Anvendt energi. Bind 353, del B, 1. januar 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
