Betavolt tækni, a Beijing based company has announced miniaturization of kjarnorku battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Nuclear battery (known variously as atomic rafhlaða 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 rafhlaða (Þ.e. kjarnorku 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 pláss sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of kjarnorku battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Tafla: Tegundir rafhlöðu
| Efna rafhlaða breytir efnaorku sem geymd er í tækinu í rafmagn. Það er í grundvallaratriðum rafefnafræðileg klefi sem samanstendur af þremur grunnþáttum - bakskaut, rafskaut og raflausn. Hægt að endurhlaða, mismunandi málma og raflausn er hægt að nota td rafhlöður Alkaline, Nikkel Metal Hydride (NiMH) og Lithium Ion. Það hefur lágan aflþéttleika en mikil afköst. |
| Eldsneytis rafhlaða breytir efnaorku eldsneytis (oft vetnis) og oxunarefnis (oft súrefni) í rafmagn. Ef vetni er eldsneytið eru einu vörurnar rafmagn, vatn og hiti. |
| Kjarnorku rafhlaða (einnig þekkt sem Atóm rafhlaða or Radioisotope rafhlaða or geislasamsætu rafall eða Geislunar-rafhlöður) 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. Betavoltaic rafhlaða: kjarnorku rafhlaða sem notar beta-losun (rafeindir) frá geislasamsætunni. Röntgengeisla rafhlaða notar röntgengeislun sem geislasamsætan gefur frá sér. |
Betavolt tækniRaunveruleg nýjung hans er þróun á einskristal, fjórðu kynslóðar demantshálfleiðara með 10 míkron þykkt. Demantur hentar betur til notkunar vegna stórs bandbils yfir 5eV og geislunarþols. Hagkvæmir demantarbreytir eru lykillinn að framleiðslu kjarnorkurafhlöðu. Radioisotope Ni-63 blöð með 2 míkron þykkt eru sett á milli tveggja demantar hálfleiðara breyta. Rafhlaðan er mát sem samanstendur af nokkrum sjálfstæðum einingum. Afl rafhlöðunnar er 100 míkróvött, spennan er 3V og stærðin er 15 X 15 X 5 mm3.
Betavoltaic rafhlaða bandaríska fyrirtækisins Widetronix notar kísilkarbíð (SiC) hálfleiðara.
BV100, litla kjarnorku rafhlaðan, þróuð af Betavolt tækni er nú á tilraunastigi og mun líklega fara í fjöldaframleiðslu á næstunni. Þetta gæti nýst við að knýja gervigreindarbúnað, lækningatæki, MEMS kerfi, háþróaða skynjara, litla dróna og örvélmenni.
Slíkir smækkaðir öraflgjafar eru þörf á klukkutíma í ljósi framfara í nanótækni og rafeindatækni.
Betavolt tækni ætlar að setja á markað rafhlöðu með 1 wött afli árið 2025.
Á tengdum athugasemdum, nýleg rannsókn greinir frá nýrri röntgengeislunarrafhlöðu (röntgengeislunarrafhlöðu) með allt að þrisvar sinnum hærra afköst en í nýjustu betavoltaics.
***
Tilvísanir:
- Betavolt Tækni 2024. Fréttir – Betavolt þróar kjarnorku rafhlöðu með góðum árangri til borgaralegra nota. Sent 8. janúar 2024. Fæst á https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nýr meðlimur öraflgjafa fyrir miklar umhverfisrannsóknir: Röntgengeisla rafhlöður. Beitt orka. 353. bindi, hluti B, 1. janúar 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
