Никель-63: ядерные батарейки из Китая, готовые служить 50 лет

Прототип ядерной батарейки от российских физиков из 2018

Российские ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ) и Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» оптимизировали конструкцию ядерной батареи, вырабатывающей энергию за счет бета-распада. радиоактивного изотопа никеля-63. Их новый прототип батареи содержит около 3300 милливатт-часов энергии на грамм, что больше, чем в любой другой ядерной батарее на основе никеля-63, и в 10 раз больше, чем удельная энергия коммерческих химических элементов. Статья была опубликована в журнале Diamond and Associates Materials.

Обычные батарейки, питающие часы, фонарики, игрушки и другие электрические устройства, используют энергию так называемых окислительно-восстановительных химических реакций, в которых электроны передаются от одного электрода к другому через электролит. Это приводит к возникновению разности потенциалов между электродами. Если затем две клеммы батареи соединить проводником, электроны начнут течь, устраняя разность потенциалов, генерируя электрический ток. Химические батареи, также известные как гальванические элементы, характеризуются высокой плотностью мощности, то есть соотношением мощности генерируемого тока и объема батареи. Однако химические элементы разряжаются за относительно короткое время, что ограничивает их применение в автономных устройствах. Некоторые из этих батарей, называемые аккумуляторами, являются перезаряжаемыми, но даже их необходимо заменять для зарядки. Это может быть опасно, как в случае с кардиостимулятором, или даже невозможно, если аккумулятор питает космический корабль.

Ядерная батарейка от Betavolt Technology

5 дней назад китайская фирма разработала ядерную батарею, способную производить электроэнергию в течение 50 лет! Эта ядерная батарея размером с монету может изменить все.

8 января пекинский стартап Betavolt Technology объявил об успешной разработке первой в мире микроатомной батареи. На пресс-конференции генеральный директор компании Чжан Вэй сообщил, что они создали новый инновационный источник энергии, который сочетает в себе распад изотопа никеля-63 и первый в Китае алмазный полупроводниковый модуль. Такая интеграция позволяет значительно уменьшить батарею при сохранении низких производственных затрат.

Батарея BB100 размером всего 15x15x5 мм (меньше монеты) безопасно и стабильно производит 100 микроватт энергии в течение 50 лет без подзарядки. Ядерная батарея генерирует энергию каждую секунду и минуту, производя 8,64 джоуля энергии в день и 3153 джоуля энергии в год. Модульная конструкция означает, что можно подключить несколько батарей для обеспечения более высокой производительности. Стабильная энергия с нулевым уровнем выбросов может помочь в создании искусственного интеллекта и автономных технологий, которые станут движущей силой следующей революции в Китае.

Как работает ядерная батарейка Никель-63

В основе лежит уникальная способность компании легировать алмаз, святой Грааль полупроводников, в большие пластины толщиной всего 10 микрометров. Это позволяет радиоактивному никелю эффективно преобразовывать свой распад в электричество. Он вступил в стадию опытного производства и вскоре будет запущен в массовое производство и выпущен на рынок. Аккумулятор может удовлетворить потребности в электропитании в долговечных многоцелевых приложениях, таких как аэрокосмическая промышленность, устройства искусственного интеллекта, медицинское оборудование, системы MEMS, современные датчики, небольшие дроны и микророботы. Эта новая энергетическая инновация поможет Китаю получить раннее преимущество в новом раунде технологической революции искусственного интеллекта.

Батареи атомной энергии, также известные как ядерные батареи или батареи радиоактивных изотопов, работают путем преобразования энергии, выделяющейся при распаде ядерных изотопов, в электрическую энергию через полупроводниковые преобразователи. Эта технология широко исследовалась в США и Советском Союзе в 1960-х годах. В настоящее время термоэлектрические ядерные батареи используются в аэрокосмической отрасли, но они большие, тяжелые и дорогие, что делает их непригодными для гражданского использования.

The post Никель-63: ядерные батарейки из Китая, готовые служить 50 лет appeared first on Омутнинские Вести.