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新微型原子能電池可穩(wěn)定發(fā)電50年

時(shí)間:2024-01-09 09:52來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 作者:楊雪

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1月8日，北京貝塔伏特新能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“貝塔伏特”）宣布研制出微型原子能電池。研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用鎳63核同位素衰變技術(shù)和金剛石半導(dǎo)體，將原子能電池小型化、模塊化、低成本化，這項(xiàng)技術(shù)剛獲得中核集團(tuán)2023年創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng)。該公司的首個(gè)產(chǎn)品——BV100電池的功率是100微瓦，電壓3伏，體積是15×15×5立方毫米，比一枚硬幣還小。

原子能電池，又稱核電池或放射性同位素電池，其原理是將核同位素衰變釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。核電池的能量密度是三元鋰電池的10倍以上，針刺或槍擊也不會(huì)起火爆炸，零下60℃至120℃范圍內(nèi)均能正常工作。

上世紀(jì)60年代，為了給航天器提供長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的能量，美蘇相繼研發(fā)出核電池，原理是核輻射升溫，用溫差發(fā)電。這類核電池體積大、昂貴，應(yīng)用場(chǎng)景有限。另一類核電池，可將輻射直接轉(zhuǎn)化為電能——放射性元素衰變中發(fā)射的β粒子（正電子）照射半導(dǎo)體，產(chǎn)生電流，但效率很低。為了更有效率地捕捉β粒子，貝塔伏特的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種高性能的單晶金剛石半導(dǎo)體，厚度僅為10微米；2微米厚的鎳63薄片放在兩片金剛石半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器之間，穩(wěn)定持續(xù)地激發(fā)出電荷，一種超長(zhǎng)碳納米管制造的超級(jí)電容負(fù)責(zé)收集這些電荷。

貝塔伏特公司董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官?gòu)垈ケ硎�，新式核電池可以�?shí)現(xiàn)50年穩(wěn)定發(fā)電，無(wú)需充電、無(wú)需維護(hù)，不產(chǎn)生外部輻射，量產(chǎn)投入市場(chǎng)后，將滿足航空航天、人工智能設(shè)備、醫(yī)療器械、微型機(jī)電系統(tǒng)、傳感器、小型無(wú)人機(jī)和微型機(jī)器人等長(zhǎng)續(xù)航場(chǎng)景需求。如果功率足夠，配備核電池的手機(jī)將不再需要充電，小型無(wú)人機(jī)也無(wú)需返航充電。

張偉介紹，貝塔伏特正與國(guó)內(nèi)院校聯(lián)合研發(fā)，采用鍶90、钷147和氘同位素，研制更高功率的電池。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：微型原子能電池

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