科學家開發出一種經濟的原子電池,其功率提高了10倍

2020-11-27 騰訊網

β-伏特元素。

NUST MISIS的科學家提出了一種創新的自主電源:一種可使用長達20年的緊湊型原子電池。由於使用了β伏特元素的原始3-D結構,其尺寸減少了三倍,比功率增加了10倍,成本降低了50%。該結果已發表在國際科學雜誌《應用輻射與同位素》上。

原始設備使用鎳-β-電壓元件的微通道3-D結構。它的獨特之處在於,在所謂的平面pn結的兩側都應用了放射性元素,這簡化了電池製造技術以及對控制反向電流的控制,從而浪費了電池的電量。特殊的微通道結構使β射線的有效轉換面積增加了14倍,從而導致電流總體增加。

「擬議設計的輸出電參數為:短路電流IKZ-230 nA / cm 2(在常規平面結構中為-24 nA),最終功率 -31nW / cm 2(在平面中為3nW)該設計可以將將β源衰變過程中釋放的能量轉換為電能的效率提高一個數量級,由於合理的使用,未來它將使源的成本降低約50%。 NUST MISIS半導體電子與物理半導體學系副教授Sergey Legotin表示:``這是一種昂貴的放射性同位素。

在同一時間,發展將有可能通過一個數量級,由於其基於它們的電池的重量和尺寸會降低三倍,同時保持所需的輸出功率水平提高比功率。

電池可以在多種功能模式下使用:在極端溫度和難以到達(或完全無法接近)的地方(太空,水下,高海拔地區)使用的設備中,用作應急電源和溫度傳感器。

目前,開發人員正在完成對發明進行國際專利申請的程序,並且設備本身已經被外國專家認可。特別是,在國際市場研究機構Research and Markets的審查中,NUST MISIS被評為全球Betavoltaic電池市場的主要參與者之一。該大學在諸如City Labs,BetaBatt,Qynergy Corp和Widetronix等公司中排名。

該評論表明,NUST MISIS科學家(基於β伏特電池(BVE)的電池)的發展具有巨大潛力,因為所有行業對使用壽命長的可靠電池的需求都在增長。考慮到獨特的特點- 體積小和安全性-NUST MISIS科學家的發展將能夠在電源市場上佔據很大的份額。

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