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新微型原子能電池可穩(wěn)定發(fā)電50年
時間:2024-01-09 09:52來源:科技日報 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（以下簡稱“貝塔伏特”）宣布研制出微型原子能電池。研發(fā)團隊利用鎳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，這項技術(shù)剛獲得中核集團2023年創(chuàng)新大賽三等獎。該公司的首個產(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，針刺或槍擊也不會起火爆炸，零下60℃至120℃范圍內(nèi)均能正常工作。
上世紀60年代，為了給航天器提供長時間持續(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)家團隊開發(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，一種超長碳納米管制造的超級電容負責(zé)收集這些電荷。
貝塔伏特公司董事長兼首席執(zhí)行官張偉表示，新式核電池可以實現(xiàn)50年穩(wěn)定發(fā)電，無需充電、無需維護，不產(chǎn)生外部輻射，量產(chǎn)投入市場后，將滿足航空航天、人工智能設(shè)備、醫(yī)療器械、微型機電系統(tǒng)、傳感器、小型無人機和微型機器人等長續(xù)航場景需求。如果功率足夠，配備核電池的手機將不再需要充電，小型無人機也無需返航充電。
張偉介紹，貝塔伏特正與國內(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)
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微型原子能電池
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