Betavolt Technology , 'n maatskappy in Beijing, het die miniaturisering van kernbatterye aangekondig met behulp van Ni-63 radioisotoop en diamant halfgeleiermodule (vierde generasie halfgeleier).
Kernbattery (ook bekend as atoombattery , radio-isotoopbattery, radio-isotoopgenerator, stralingsvoltaïese battery of Betavoltaïese battery) bestaan uit 'n beta-emitterende radio-isotoop en 'n halfgeleier. Dit genereer elektrisiteit deur die halfgeleieroorgang van beta-deeltjies (of elektrone) wat deur die radio-isotoop nikkel-63 uitgestraal word. Die Betavoltaïese batterytegnologie (d.w.s. kernbattery wat beta-deeltjie-emissies van die Ni-63-isotoop vir kragopwekking gebruik) is al meer as vyf dekades beskikbaar sedert die eerste ontdekking in 1913 en word gereeld in die ruimtesektor gebruik om ruimtetuigvragte aan te dryf. Die energiedigtheid is baie hoog, maar die kraglewering is baie laag. Die belangrikste voordeel van ' n kernbattery is langdurige, deurlopende kragtoevoer vir vyf dekades.
Tabel: Tipes batterye
| Chemiese battery skakel chemiese energie wat in die toestel gestoor is om na elektrisiteit. Dit is basies elektrochemiese sel wat uit drie basiese elemente bestaan - 'n katode, 'n anode en 'n elektroliet. Kan herlaai word, verskillende metale en elektroliete kan gebruik word, bv. batterye alkalies, nikkelmetaalhidried (NiMH), en litiumioon. Dit het 'n lae kragdigtheid, maar 'n hoë kraguitset. |
| Brandstof battery skakel die chemiese energie van 'n brandstof (dikwels waterstof) en 'n oksideermiddel (dikwels suurstof) om in elektrisiteit. As waterstof die brandstof is, is die enigste produkte elektrisiteit, water en hitte. |
| Kernbattery (ook bekend as Atoombattery or Radio-isotoop battery or radio-isotoop generator of Stralings-voltaïese batterye) skakel radio-isotoopenergie van die verval van 'n radioaktiewe isotope om om elektrisiteit op te wek. Kernbatterye het 'n hoë energiedigtheid en hou lank, maar het die nadeel van 'n lae kraglewering. Betavoltaïese battery: 'n kernbattery wat beta-emissies (elektrone) van die radio-isotoop gebruik. X-straal-voltaïese battery gebruik X-straalstraling wat deur die radio-isotoop uitgestraal word. |
Betavolt Technology se ware innovasie is die ontwikkeling van 'n enkelkristal, vierde-generasie diamant halfgeleier van 10 mikron dikte. Diamant is meer geskik vir gebruik as gevolg van sy groot bandgaping van meer as 5 eV en stralingsweerstand. Hoë-doeltreffendheid diamant omsetters is die sleutel tot die vervaardiging van kernbatterye. Radio-isotoop Ni-63 velle van 2 mikron dikte word tussen twee diamant halfgeleier omsetters geplaas. Die battery is modulêr en bestaan uit verskeie onafhanklike eenhede. Die battery se krag is 100 mikrowatt, die spanning is 3 V en die afmetings is 15 X 15 X 5 mm³.
Die Amerikaanse firma Widetronix se betavoltaïese battery gebruik silikonkarbied (SiC) halfgeleier.
BV100, die miniatuur kernbattery, ontwikkel deur Betavolt Technology, is tans in die loodsfase en sal waarskynlik in die nabye toekoms die massaproduksiefase betree. Dit kan gebruik word om KI-toerusting, mediese toerusting, MEMS-stelsels, gevorderde sensors, klein hommeltuie en mikro-robotte aan te dryf.
Sulke geminiaturiseerde mikro-kragbronne is nodig van die uur in die lig van vooruitgang in nanotegnologie en elektronika.
Betavolt Technology beplan om 'n battery met 'n krag van 1 watt in 2025 bekend te stel.
Op verwante noot, 'n onlangse studie rapporteer 'n nuwe X-straal-bestraling-voltaïese (X-straal-voltaïese) battery met tot drie keer hoër kraglewering as dié van die nuutste betavoltaïese.
***
Verwysings:
- Betavolt Tegnologie 2024. Nuus – Betavolt ontwikkel suksesvol atoomenergiebattery vir burgerlike gebruik. Geplaas 8 Januarie 2024. Beskikbaar by https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nuwe lid van mikrokragbronne vir uiterste omgewingsverkennings: X-straal-voltaïese batterye. Toegepaste Energie. Volume 353, Deel B, 1 Januarie 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
 module. ){kind=link}