Номер один в мире по количеству атомных батарей

В атомной батарее в основном используется никель-63 в качестве источника энергии и алмазный полупроводник в качестве преобразователя энергии. Это источник питания постоянного тока, который может создавать импульсный источник питания с более длительным сроком службы за счет добавления суперконденсатора в качестве устройства хранения энергии. Базовая структура этой ядерной батареи включает в себя: преобразователь, подложку, источник никеля-63 и защитный слой батареи.

Алмазная бета-вольтовая батарея никель-63 представляет собой стопку алмазных полупроводниковых преобразователей и листов никеля-63 толщиной 2 мкм. Батарея модульная. Модуль состоит как минимум из 2 преобразователей и 1 слоя никеля-63. Он непрерывно штабелируется, образуя группу модулей, несколько групп модулей соединяются последовательно и параллельно, а мощность можно настроить от нескольких микроватт до нескольких ватт. Минимальный размер атомной батареи — 3x3x0,03㎜ (состоит из 2 преобразователей и 1 слоя никеля 63). Судя по падению энергии на алмазно-полупроводниковый преобразователь, коэффициент преобразования энергии аккумулятора достигает 8,8%. При использовании радиоактивных источников никеля-63 более высокой чистоты плотность мощности батарей будет дополнительно улучшена.

Атомные батареи представляют собой физические батареи, а не электрохимические. Их плотность энергии более чем в 10 раз выше, чем у тройных литиевых батарей. Они могут хранить 3300 мегаватт-часов в 1-граммовой батарее. Они не загораются и не взрываются в ответ на иглоукалывание и выстрелы. Поскольку он самостоятельно генерирует электроэнергию в течение 50 лет, понятия о количестве циклов электрохимической батареи (2000 зарядов и разрядов) не существует. Выработка электроэнергии атомными батареями стабильна и не изменится из-за суровых условий окружающей среды и нагрузок. Он может нормально работать в диапазоне от 120 градусов выше нуля до -60 градусов ниже нуля и не имеет саморазряда. Атомная батарея, разработанная компанией «Бетавольт», абсолютно безопасна, не имеет внешнего излучения и пригодна для использования в медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы, искусственное сердце и улитки в организме человека. Атомные батареи экологически безопасны. После периода распада изотоп никель-63 в качестве радиоактивного источника становится стабильным изотопом меди, который нерадиоактивен и не представляет никакой угрозы или загрязнения окружающей среды. Поэтому, в отличие от существующих химических батарей, ядерные батареи не требуют дорогостоящих процессов переработки.

Этот продукт сочетает в себе технологию распада ядерного изотопа никеля-63 и первый в Китае алмазный полупроводниковый модуль (полупроводник 4-го поколения) для успешного достижения миниатюризации, модульности и низкой стоимости атомных энергетических батарей, начиная процесс гражданского использования. Это означает, что Китай добился прорывных инноваций в двух высокотехнологичных областях: атомных энергетических батареях и алмазных полупроводниках четвертого поколения одновременно, что поставило его «намного впереди» европейских и американских научно-исследовательских институтов и предприятий.

Атомные батареи могут стабильно и автономно генерировать электроэнергию в течение 50 лет без зарядки и обслуживания. Они вступили в пилотную стадию и будут запущены в серийное производство на рынке. Атомные батареи бетавольта могут удовлетворить потребности в долговременном энергоснабжении в различных сценариях, таких как аэрокосмическая промышленность, оборудование искусственного интеллекта, медицинское оборудование, системы MEMS, современные датчики, небольшие дроны и микророботы. Эта новая энергетическая инновация поможет Китаю получить преимущество в новом раунде технологической революции искусственного интеллекта.

Батареи атомной энергии, также известные как ядерные батареи или радиоизотопные батареи, работают по принципу использования энергии, выделяемой при распаде ядерных изотопов, и преобразования ее в электрическую энергию с помощью полупроводниковых преобразователей. Это была область высоких технологий, на которой Соединенные Штаты и Советский Союз сосредоточили свое внимание в 1960-х годах. В настоящее время в аэрокосмической отрасли используются только термоядерные батареи. Этот тип аккумуляторов имеет большие размеры и вес, имеет высокую внутреннюю температуру, стоит дорого и не может использоваться гражданскими лицами. В последние годы миниатюризация, модульность и гражданское использование ядерных батарей стали целями и направлениями, которые преследуют европейские и американские страны. Китайский «14-й пятилетний план и цели на период до 2035 года» также предполагают, что цивилизация ядерных технологий и многоцелевая разработка ядерных изотопов являются будущими тенденциями развития.

Ядерные батареи развиваются совершенно по другому технологическому пути, генерируя электрический ток посредством полупроводникового перехода бета-частиц (электронов), испускаемых радиоактивным источником никель-63. Для этого группа учёных компании «Бетавольт» разработала уникальный монокристаллический алмазный полупроводник толщиной всего 10 микрон, поместив лист никеля-63 толщиной 2 микрона между двумя алмазными полупроводниковыми преобразователями. Энергия распада радиоактивного источника преобразуется в электрический ток, образуя самостоятельную единицу. Ядерные батареи являются модульными и могут состоять из десятков или сотен независимых модульных модулей и могут использоваться последовательно и параллельно, что позволяет изготавливать аккумуляторные изделия различных размеров и мощностей.