Betavolt ist eine Atombatterie mit einem Ladezyklus von 50 Jahren

Übersetzung des englischen Artikels Batterietechnologie online

Seit Jahrzehnten erforschen Wissenschaftler die enormen Möglichkeiten der Kernenergie. Die Herausforderung besteht jedoch darin, diese kraftvolle Energie zu nutzen und eine sichere Möglichkeit zu finden, sie auf engstem Raum zu speichern. Die Vitalität, Toxizität und die komplexe Anwendung bestimmter radioaktiver Isotope haben ihren Einsatz in Energiequellen mit direkter Umwandlung verhindert. Angesichts dieser Herausforderungen zeichnet sich jedoch eine vielversprechende Lösung ab: stabile Isotope, die das Potenzial haben, batteriebetriebene Geräte über längere Zeiträume mit Strom zu versorgen. Ein Unternehmen, das bei der Entwicklung von Kernbatterien führend ist, hat bekannt gegeben, dass es erfolgreich eine Miniatur-Atombatterie entwickelt hat.

Betavolt ist ein chinesisches Unternehmen, das behauptet, dass die neue Atombatterie 50 Jahre lang stabil und autonom Strom erzeugen kann, ohne dass sie aufgeladen oder gewartet werden muss. Die Atomenergiebatterien von Betavolt decken den Bedarf an nachhaltiger und langlebiger Energie für eine Vielzahl ziviler Anwendungen, darunter KI-Geräte, medizinische Geräte, MEMS-Systeme, fortschrittliche Sensoren, kleine Drohnen und Mikroroboter.

Was ist eine Atombatterie?

Entsprechend Stadtlabore ist „Eine Kernbatterie ist ein Gerät, das Energie aus dem Zerfall radioaktiver Elementisotope gewinnt, um Strom zu erzeugen.“ Kernbatterie, Atombatterie und Radioisotopengenerator sind austauschbare Begriffe, die beschreiben, wie die Energiequelle Strom erzeugt. Radioisotopengeneratoren nutzen den Zerfall radioaktiver Alpha-, Beta- und Gammateilchen, um eine konstante Energiequelle bereitzustellen. Wenn diese Partikel emittiert werden, regen sie Elektronen im Batteriesystem an, um Strom zu erzeugen.“

Betavolt geht davon aus, dass in der Raumfahrt ausschließlich thermonukleare Batterien zum Einsatz kommen. Allerdings weisen diese Batterien erhebliche Größen und Gewichte, hohe Innentemperaturen und hohe Kosten auf, was sie für den zivilen Einsatz unpraktisch macht.

Betavolt-Technologie

Betavolt hat einen anderen technologischen Ansatz entwickelt, bei dem elektrische Ströme durch den Halbleiterübergang von Betateilchen (Elektronen) erzeugt werden, die von der radioaktiven Quelle Nickel-63 emittiert werden. Zu diesem Zweck hat das Wissenschaftlerteam von Betavolt einen einzigartigen einkristallinen Diamanthalbleiter entwickelt – einen Halbleiter mit ultrabreiter Bandlücke (UWBG), der nur 10 µ dick ist und eine 2 µ dicke Nickel-63-Schicht zwischen zwei Diamanthalbleitern einschließt Konverter installiert sind. Die Zerfallsenergie der radioaktiven Quelle wird in elektrischen Strom umgewandelt und bildet so eine eigenständige Einheit. Diese Kernbatterien sind modular aufgebaut und können aus Dutzenden oder Hunderten unabhängigen Einheitsmodulen bestehen und in Reihe und parallel verwendet werden, was die Herstellung von Batterieprodukten unterschiedlicher Größe und Kapazität ermöglicht.

Zhang Wei, Vorsitzender und CEO von Betavolt, sagte: „Das erste Produkt, das das Unternehmen auf den Markt bringen wird, ist die BV100, die weltweit erste Atombatterie, die in großem Maßstab hergestellt wird.“ Bis 2025 will das Unternehmen eine 1-Watt-Batterie auf den Markt bringen. Wenn die Richtlinie angenommen wird, könnten Atombatterien sogar das Aufladen von Mobiltelefonen überflüssig machen und Drohnen, die derzeit auf eine Flugzeit von 15 Minuten begrenzt sind, einen kontinuierlichen Betrieb ermöglichen.

Die BV100 ist eine modulare Batterie. Ein Modul besteht aus mindestens 2 Wechselrichtern und 1 Schicht Nickel-63. Danke an Betavolt.

Die Atomenergiebatterie verwendet hauptsächlich Nickel-63 als Energiequelle und Diamanthalbleiter als Energiewandler. Danke an Betavolt.

Laut Betavolt ist „die Atomenergiebatterie eine physikalische Batterie, keine elektrochemische Batterie.“ Die Energiedichte beträgt mehr als das Zehnfache der von ternären Lithiumbatterien. Es kann 3.300 MW-Stunden in einer 1-Gramm-Batterie speichern. Es wird weder durch Akupunktur noch durch Schüsse Feuer fangen oder explodieren. Da sie 50 Jahre lang automatisch Strom erzeugt, gibt es keine Vorstellung von der Anzahl der Zyklen einer elektrochemischen Batterie (2000 Ladungen und Entladungen).“ Er fuhr fort: „Der Kern der Betavolt-Atomenergiebatterie ist der Diamanthalbleiter der vierten Generation, das ultimative in der Branche bekannte Halbleitermaterial und ein weiteres Highlight im globalen Technologiewettbewerb in der Halbleitertechnologie.“

Das Unternehmen behauptet absolute Sicherheit ohne äußere Strahlung und eignet sich daher für medizinische Geräte wie Herzschrittmacher, künstliche Herzen und Cochlea-Implantate. Betavolt erklärt die Sicherheit von Atomenergiebatterien, die eine Zerfallsphase durchlaufen, in der sich das radioaktive Nickel-63-Isotop in ein stabiles, nicht radioaktives Kupferisotop umwandelt. Dadurch werden Umweltbedrohungen oder Umweltverschmutzung beseitigt.

 

Der bemerkenswerte Anspruch eines 50-jährigen Wiederaufladezyklus öffnet Türen zu Möglichkeiten, die zuvor für unerreichbar gehalten wurden. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der das ständige Aufladen Ihres Mobiltelefons der Vergangenheit angehört. Die Innovation von Betavolt hat das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir mit der Nachhaltigkeit und Langlebigkeit elektronischer Geräte umgehen.

Das Obige ist eine Übersetzung eines englischen Artikels in Batterietechnologie online