Número um do mundo em bateria de energia atômica

A bateria de energia atômica usa principalmente níquel-63 como fonte de energia e semicondutor de diamante como conversor de energia. É uma fonte de alimentação DC e pode produzir uma fonte de alimentação pulsada com maior vida útil adicionando um supercapacitor como dispositivo de armazenamento de energia. A estrutura básica desta bateria nuclear inclui: conversor, substrato, fonte de níquel-63 e camada protetora da bateria.

A bateria de níquel-63 diamante beta volt é uma pilha de conversores semicondutores de diamante e folhas de níquel-63 com 2 μm de espessura. A bateria é modular. Um módulo é composto por pelo menos 2 conversores e 1 camada de níquel-63. Ele é continuamente empilhado para formar um grupo de módulos, vários grupos de módulos são conectados em série e paralelo e a potência pode ser configurada de alguns microwatts a vários watts. O tamanho mínimo da bateria de energia atômica é 3x3x0,03㎜ (composta por 2 conversores e 1 camada de níquel 63). A julgar pela energia incidente no dispositivo transdutor semicondutor de diamante, a taxa de conversão de energia da bateria chega a 8,8%. Se usado com fontes radioativas de níquel-63 de maior pureza, a densidade de potência das baterias será melhorada ainda mais.

As baterias de energia atômica são baterias físicas, não baterias eletroquímicas. Sua densidade de energia é mais de 10 vezes maior que a das baterias ternárias de lítio. Eles podem armazenar 3.300 megawatts-hora em uma bateria de 1 grama. Eles não pegam fogo nem explodem em resposta à acupuntura e aos tiros. Por gerar eletricidade autogerada durante 50 anos, não existe noção do número de ciclos de uma bateria eletroquímica (2.000 cargas e descargas). A geração de energia das baterias de energia atômica é estável e não mudará devido a ambientes e cargas adversas. Ele pode funcionar normalmente na faixa de 120 graus acima de zero e -60 graus abaixo de zero e não possui autodescarga. A bateria de energia atômica desenvolvida pela Betavolt é absolutamente segura, não possui radiação externa e é adequada para uso em dispositivos médicos como marca-passos, corações artificiais e cócleas no corpo humano. As baterias de energia atômica são ecologicamente corretas. Após o período de decaimento, o isótopo níquel-63 como fonte radioativa torna-se um isótopo estável de cobre, que não é radioativo e não representa qualquer ameaça ou poluição ao meio ambiente. Portanto, ao contrário das baterias químicas existentes, as baterias nucleares não requerem processos de reciclagem dispendiosos.

Este produto combina a tecnologia de decaimento de isótopos nucleares de níquel-63 e o primeiro módulo semicondutor de diamante (semicondutor de 4ª geração) da China para alcançar com sucesso a miniaturização, modularização e baixo custo de baterias de energia atômica, iniciando o processo de uso civil. Isto marca que a China alcançou inovação disruptiva nos dois campos de alta tecnologia das baterias de energia atómica e dos semicondutores de diamante de quarta geração ao mesmo tempo, colocando-a "muito à frente" das instituições e empresas de investigação científica europeias e americanas.

As baterias de energia atómica podem gerar eletricidade de forma estável e autónoma durante 50 anos, sem carregamento ou manutenção. Eles entraram na fase piloto e serão colocados em produção em massa no mercado. As baterias de energia atômica Betavolt podem atender às necessidades de fornecimento de energia de longa duração em vários cenários, como aeroespacial, equipamentos de IA, equipamentos médicos, sistemas MEMS, sensores avançados, pequenos drones e micro robôs. Esta nova inovação energética ajudará a China a obter uma vantagem na nova ronda da revolução tecnológica da IA.

As baterias de energia atômica, também conhecidas como baterias nucleares ou baterias de radioisótopos, funcionam segundo o princípio de utilizar a energia liberada pelo decaimento dos isótopos nucleares e convertê-la em energia elétrica por meio de conversores semicondutores. Este foi um campo de alta tecnologia em que os Estados Unidos e a União Soviética se concentraram na década de 1960. Atualmente, existem apenas baterias termonucleares utilizadas na indústria aeroespacial. Esse tipo de bateria é grande em tamanho e peso, tem altas temperaturas internas, é cara e não pode ser usada por civis. Nos últimos anos, a miniaturização, a modularização e a utilização civil de baterias nucleares têm sido os objetivos e direções perseguidos pelos países europeus e americanos. O "14º Plano Quinquenal e Metas de Visão para 2035" da China também propõe que a civilização da tecnologia nuclear e o desenvolvimento multifuncional de isótopos nucleares sejam tendências de desenvolvimento futuro.

As baterias nucleares desenvolvem um caminho tecnológico completamente diferente, gerando corrente elétrica através da transição semicondutora de partículas beta (elétrons) emitidas pela fonte radioativa níquel-63. Para fazer isso, a equipe de cientistas da Betavolt desenvolveu um semicondutor de diamante monocristalino exclusivo com apenas 10 mícrons de espessura, colocando uma folha de níquel-63 de 2 mícrons de espessura entre dois conversores de semicondutores de diamante. A energia de decaimento da fonte radioativa é convertida em corrente elétrica, formando uma unidade independente. As baterias nucleares são modulares e podem ser compostas por dezenas ou centenas de módulos de unidades independentes e podem ser usadas em série e paralelo, de modo que podem ser fabricados produtos de baterias de diferentes tamanhos e capacidades.