新微型原子能電池研制成功,功率比三元鋰電池高10倍以上
1月8日,北京貝塔伏特新能源技術有限公司(以下簡稱“貝塔伏特”)宣布開發微型原子
能電池。研發團隊利用鎳63核同位素衰變技術和金剛石半導體,使原子能電池小型化、
模塊化、低成本。該技術剛剛獲得了2023年中國核心集團創新競賽的三等獎。該公司
的第一款產品——BV100電池功率為100微瓦,電壓為3伏,體積為15伏×15×5立方毫
米,比硬幣小。
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,針刺或槍擊不會著火爆炸,
可在零下60℃至120℃之間正常工作。
20世紀60年代,為了為航天器提供長期持續的能量,美國和蘇聯先后開發了核電池,
其原理是核輻射加熱,并以溫差發電。這種核電池體積大,價格昂貴,應用場景有限。
另一種核電池可以直接將輻射轉化為電能-放射性元素衰變中發射的輻射β顆粒(正電子)
照射半導體,產生電流,但效率很低。為了更有效地捕捉到它。β粒子,貝塔伏特的科
學家團隊開發了一種厚度只有10微米的高性能單晶金剛石半導體;2微米厚的鎳63片放
置在兩個金剛石半導體轉換器之間,穩定持續地刺激電荷,由超長碳納米管制成的超級
電容器負責收集這些電荷。
貝塔伏特公司董事長兼首席執行官張偉表示,新核電池可實現50年穩定發電,無需充電、
維護,無外部輻射,大規模生產進入市場,將滿足航空航天、人工智能設備、醫療器械、
微機電系統、傳感器、小型無人機、微機器人等長壽命場景需求。如果功率足夠,配備
核電池的手機將不再需要充電,小型無人機也不需要返回充電。
據張偉介紹,貝塔伏特正與國內高校聯合開發,采用鍶900、開發更高功率的電池,用
于開發更高功率的電池。