您現(xiàn)在的位置是:首頁 >市場 > 2020-11-26 09:09:16 來源:
科學(xué)家開發(fā)出一種經(jīng)濟的原子電池其功率提高了10倍
來自NUST MISIS的科學(xué)家提出了一種創(chuàng)新的自主電源:可以使用長達20年的緊湊型原子電池。由于使用了β伏打元件的原始3-D結(jié)構(gòu),其尺寸減少了三倍,比功率增加了10倍,成本降低了50%。該結(jié)果已發(fā)表在國際科學(xué)雜志《應(yīng)用輻射與同位素》上。
原始設(shè)備使用鎳β-電壓元件的微通道3-D結(jié)構(gòu)。它的獨特之處在于,在所謂的平面pn結(jié)的兩側(cè)都應(yīng)用了放射性元素,這簡化了電池制造技術(shù)以及對控制反向電流的控制,從而浪費了電池的電量。特殊的微通道結(jié)構(gòu)使β射線的有效轉(zhuǎn)換面積增加了14倍,從而導(dǎo)致電流總體增加。
“擬議設(shè)計的輸出電參數(shù)為:短路電流IKZ-230 nA / cm 2(在常規(guī)平面結(jié)構(gòu)中為-24 nA),最終功率-31nW / cm 2(在平面中為3nW)該設(shè)計可以將將β源衰變過程中釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能的效率提高一個數(shù)量級,由于合理的使用,將來可以將源的成本降低約50%。 NUST MISIS半導(dǎo)體電子與物理半導(dǎo)體學(xué)系副教授Sergey Legotin表示:``這是一種昂貴的放射性同位素。
在同一時間,發(fā)展將有可能通過一個數(shù)量級,由于其基于它們的電池的重量和尺寸會降低三倍,同時保持所需的輸出功率水平提高比功率。
電池可以在多種功能模式下使用:在極端溫度下以及在難以觸及(或完全無法接近)的地方(太空,水下,高海拔地區(qū))使用的設(shè)備中,用作應(yīng)急電源和溫度傳感器。
目前,開發(fā)人員正在完成對發(fā)明進行國際專利申請的程序,并且設(shè)備本身已經(jīng)被外國專家認可。特別是,在國際市場研究機構(gòu)Research and Markets的審查中,NUST MISIS被評為全球Betavoltaic電池市場的主要參與者之一。該大學(xué)在諸如City Labs,BetaBatt,Qynergy Corp和Widetronix等公司中排名。
該評論表明,NUST MISIS科學(xué)家(基于β伏特電池(BVE)的電池)的發(fā)展具有巨大的潛力,因為各個行業(yè)對使用壽命長的可靠電池的需求都在增長??紤]到小尺寸和安全性的獨特特征,NUST MISIS科學(xué)家的發(fā)展將能夠在電源市場上占據(jù)很大的份額。