新微型原子能電池可穩定發(fā)電50年

8日，北京貝塔伏特新能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“貝塔伏特”)宣布研制出微型原子能電池。研發(fā)團隊利用鎳63核同位素衰變技術(shù)和金剛石半導體，將原子能電池小型化、模塊化、低成本化，這項技術(shù)剛獲得中核集團2023年創(chuàng )新大賽三等獎。該公司的首個(gè)產(chǎn)品——BV100電池的功率是100微瓦，電壓3伏，體積是15×15×5立方毫米，比一枚硬幣還小。

原子能電池，又稱(chēng)核電池或放射性同位素電池，其原理是將核同位素衰變釋放的能量轉化為電能。核電池的能量密度是三元鋰電池的10倍以上，針刺或槍擊也不會(huì )起火爆炸，零下60℃至120℃范圍內均能正常工作。

上世紀60年代，為了給航天器提供長(cháng)時(shí)間持續的能量，美蘇相繼研發(fā)出核電池，原理是核輻射升溫，用溫差發(fā)電。這類(lèi)核電池體積大、昂貴，應用場(chǎng)景有限。另一類(lèi)核電池，可將輻射直接轉化為電能——放射性元素衰變中發(fā)射的β粒子(正電子)照射半導體，產(chǎn)生電流，但效率很低。為了更有效率地捕捉β粒子，貝塔伏特的科學(xué)家團隊開(kāi)發(fā)了一種高性能的單晶金剛石半導體，厚度僅為10微米;2微米厚的鎳63薄片放在兩片金剛石半導體轉換器之間，穩定持續地激發(fā)出電荷，一種超長(cháng)碳納米管制造的超級電容負責收集這些電荷。

貝塔伏特公司董事長(cháng)兼首席執行官張偉表示，新式核電池可以實(shí)現50年穩定發(fā)電，無(wú)需充電、無(wú)需維護，不產(chǎn)生外部輻射，量產(chǎn)投入市場(chǎng)后，將滿(mǎn)足航空航天、人工智能設備、醫療器械、微型機電系統、傳感器、小型無(wú)人機和微型機器人等長(cháng)續航場(chǎng)景需求。如果功率足夠，配備核電池的手機將不再需要充電，小型無(wú)人機也無(wú)需返航充電。

張偉介紹，貝塔伏特正與國內院校聯(lián)合研發(fā)，采用鍶90、钷147和氘同位素，研制更高功率的電池。