Betavolt Tegnologie, 'n Beijing-gebaseerde maatskappy het miniaturisering van aangekondig kern battery met behulp van Ni-63 radio-isotoop en diamant halfgeleier (vierde generasie halfgeleier) module.
kern battery (verskeie bekend as atoom battery of radio-isotoopbattery of radioisotoopgenerator of stralingsvoltaïese battery of Betavoltaïese battery) bestaan uit 'n beta-emitterende radio-isotoop en 'n halfgeleier. Dit wek elektrisiteit op deur die halfgeleieroorgang van beta-deeltjies (of elektrone) wat deur die radio-isotoop nikkel-63 vrygestel word. Die Betavoltaïese battery (dit wil sê kern battery wat beta-deeltjievrystellings van Ni-63-isotoop vir kragopwekking gebruik) tegnologie is beskikbaar vir meer as vyf dekades sedert die eerste ontdekking in 1913 en word gereeld gebruik in ruimte sektor om ruimtetuie se loonvragte aan te dryf. Die energiedigtheid is baie hoog, maar kraglewering is baie laag. Die belangrikste voordeel van kern battery 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 Tegnologiese ware innovasie is die ontwikkeling van 'n enkel-kristal, vierde generasie diamant halfgeleier van 10 mikron dikte. Diamant is meer geskik vir gebruik as gevolg van sy groot bandgaping van meer as 5eV en stralingsweerstand. Hoëdoeltreffende diamantomsetters is die sleutel tot die vervaardiging van kernbatterye. Radio-isotoop Ni-63-velle van 2 mikron dikte word tussen twee diamant-halfgeleieromsetters geplaas. Die battery is modulêr en bestaan uit verskeie onafhanklike eenhede. Die battery se krag is 100 mikrowatt, die spanning is 3V en die afmeting 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 Tegnologie is tans in die loodsfase en gaan waarskynlik binnekort in die massaproduksiefase ingaan. 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 Tegnologie 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
***
