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北京貝塔伏特新能科技研發微型原子能電池BV100,續航50年穩定運行

微云疏影 ? 來源:綜合整理 ? 作者:綜合整理 ? 2024-01-15 09:45 ? 次閱讀

北京貝塔伏特新能科技有限公司近日宣布,已成功研發出微型原子能電池BV100,該產品具備50年穩定自發電能力且免維護,已處于中試階段,即將投入市場應用于航空航天、人工智能設備、醫療器械、微機電系統、高級傳感器、小型無人機及微型機器人等多場景電源需求。據稱,該原子能電池采用鎳63核同位素衰變技術及中國首個金剛石半導體模塊,成功實現微型化、模塊化和低成本,推動了民用化進程。這意味著中國在原子能電池和第四代金剛石半導體兩大高科技領域取得了突破性的創新,超越歐美科研機構及企業。

原子能電池亦被稱為核電池,是利用放射性同位素衰變釋出的能量,經半導體轉換器再轉換為電能。傳統只有航空航天領域應用的溫差核電池,體型較大且價格昂貴;目前研發小型化的核電池成為全球焦點,中國《十四五規劃和2035年愿景目標》也明確提出推進核技術民用化及核同位素的多元發展。

貝塔伏特公司指出,其研發的微型原子能電池采用全新的技術路徑,吸收放射源鎳-63發射的β粒子(電子)進行半導體躍遷以生成電流。為此,貝塔伏特的科學家團隊設計了一種特殊的單晶金剛石半導體,厚度僅為10微米,將2微米厚的鎳-63薄片置于兩塊金剛石半導體轉換器之間,將放射源的衰變能量轉為電流,構建成獨立的單元。這種模塊化的設計使原子能電池能夠實現幾十乃至幾百個獨立單元的串并聯,從而制造成不同規格和電量的電池產品。相較于傳統三元鋰電池,BV100原子能電池能源密度高達10倍,單位質量電池儲能達3300mWh。

作為貝塔伏特的首發產品,BV100核電池電力輸出為100微瓦,電壓3V,體積僅為15 X 15 X 5立方毫米。每日電能產出約8.64焦耳,每年約3153焦耳。多塊此類蓄電池可串并聯使用。預計公司將于2025年推出功率達1瓦的BVM系列電池。隨著政策放開,原子能電池有望為手機提供永久動力,將現有的飛行時長僅為15分鐘的無人機提升至更久。

對于原子能電池的安全性,貝塔伏特公司承諾,產品在針刺和槍擊條件下均無法引起火災及爆炸,且由于具備自發電能力,無需考慮電化學電池的循環次數(2000次充放電)。此外,原子能電池產生的電力穩定且不受環境溫度及負荷影響,可在零上120℃及零下-60℃運行。電池壽命結束后,放射源鎳63將轉變為無放射性的銅同位素,對環境無任何潛在危害。

貝塔伏特公司表示,該公司原子能電池技術已經在北京注冊專利,并將開始注冊全球PCT專利。目前公司已經與中國專業核研究機構和大學進行溝通,計劃繼續研究采用鍶90、钷147和氘等同位素,研制更高功率、使用壽命2年-30年原子能電池。

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