Ученые разработали экономичную атомную батарею с увеличенной в 10 раз мощностью

Ученые НИТУ «МИСиС» представили инновационный автономный источник питания: компактную атомную батарею, рассчитанную на срок до 20 лет.

Благодаря оригинальной трехмерной структуре бета-гальванического элемента его размеры уменьшились в три раза, удельная мощность увеличилась в 10 раз, а стоимость снизилась на 50%. Результаты опубликованы в международном научном журнале Applied Radiation and Isotopes.

Аккумулятор на основе бета-гальванических элементов (БВЭ)

В оригинальном устройстве используется микроканальная трехмерная структура никелевого бета-гальванического элемента. Его особенность в том, что радиоактивный элемент нанесен с обеих сторон так называемого планарного p-n перехода, что упрощает технологию изготовления элемента, а также контроль обратного тока, похищающего энергию аккумулятора. Специальная микроканальная структура обеспечивает увеличение эффективной площади преобразования бета-излучения в 14 раз, что приводит к общему увеличению тока.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

«Выходные электрические параметры предложенной конструкции: ток короткого замыкания ИКЗ - 230 нА/см² (в обычной планарной конструкции - 24 нА), конечная мощность - 31 нВт/см², (в планарной - 3 нВт). Конструкция позволяет на порядок повысить эффективность преобразования энергии, выделяющейся при распаде β-источника, в электричество, что в перспективе снизит стоимость источника примерно на 50% за счет рационального использования дорогой радиоизотоп '', - рассказал один из разработчиков Сергей Леготин, доцент кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников НИТУ «МИСиС».

В то же время, развитие позволит увеличить мощность специфической по порядку величины, из - за которой вес и размеры батарей, основанных на них будут уменьшаться в три раза при сохранении требуемого уровня выходной мощности.

Батарея может использоваться в нескольких режимах работы: в качестве аварийного источника питания и датчика температуры в устройствах, работающих при экстремальных температурах и в труднодоступных (или полностью недоступных) местах: в космосе, под водой, в высокогорных районах.

На данный момент разработчики завершают процедуру международного патентования изобретения, а само устройство уже получило признание зарубежных специалистов. В частности, в обзоре международного агентства маркетинговых исследований Research and Markets НИТУ «МИСиС» назван одним из ключевых игроков на мировом рынке бетавольтаических аккумуляторов. Университет входит в число таких компаний, как City Labs, BetaBatt, Qynergy Corp и Widetronix.

В обзоре указывается, что разработка ученых НИТУ «МИСиС» - аккумулятор на основе бета-гальванических элементов (БВЭ) - имеет большой потенциал, поскольку потребность в надежных аккумуляторах с длительным сроком службы растет во всех отраслях промышленности. С учетом уникальных характеристик - малых габаритов и безопасности - разработки ученых НИТУ «МИСиС» смогут занять значительную долю рынка энергоснабжения. опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet