俄羅斯研究人員設計了一種持續100年的核電池原型。
該電池使用鎳-63和金剛石二極管的β衰變來實現每克3,300毫瓦時的功率 - 比基於鎳-63同位素的任何其他核電池更多。
常規電池 - 在大多數自動電氣設備中發現的電池 - 需要氧化還原化學反應，其中電子通過電解質從一個電極轉移到另一個電極。
化學電池，也稱為原電池，具有高功率密度（產生的電流的功率與電池的體積之比）。但他們往往會快速空出來; 即使是可充電的也需要在榨汁時更換。
“這可能是危險的，因為在心臟起搏器，或者甚至是不可能的情況下，如果電池供電的航天器，” 根據物理和技術研究所莫斯科（MIPT）。
進入核電池，由Henry Moseley於1913年發明，並於1953年進行現代化改造，當時Paul Rappaport提出使用半導體材料將β衰變的能量轉換成電能。
MIPT指出，貝塔伏特電池相對於原電池的最大優勢在於它們的壽命：不清楚的電池中使用的放射性同位素具有數十年到數百年的半衰期。
然而，它們的功率密度仍然不如原電池。
到現在。
由超硬和新型碳材料技術研究所（TISNCM）主任兼MIPT納米結構物理和化學主席Vladimir Blank領導，該團隊開發出一種將這種動態增加近10倍的方法。
該原型採用200個鑽石轉換器 - 製造的真正挑戰 - 鑲嵌鎳-63和鎳箔層。研究人員必須開發一種獨特的系統，用於合成薄金剛石板以批量生產。
“從經濟角度來看，這項新技術非常重要，”MIPT說，“因為高質量的金剛石基板非常昂貴，因此通過基板減薄來大規模生產轉換器是不可行的。”
在所有部件就位後，電池用環氧樹脂密封並準備測試。
這不是俄羅斯首個核電池競技場：2016年國立科技大學MISIS的科學家們展示了基於鎳-63的原型貝塔電池。在TISNCM和研究所以及科學工業協會LUCH創建的另一個工作模型在2017年Atomexpo展會上展示。
那麼為什麼國家沒有這種技術致富呢？據MIPT稱，缺乏鎳-63濃縮設施，該組織報告計劃在2020年中期之前以工業規模投產。
這對醫學和空間技術來說是個好消息。
新的核電池可以為心臟起搏器提供動力 - 特別是那些需要更換電池和維修的機器。它還可以為航天器上集成供電系統的自主無線外部傳感器和存儲芯片供電。
布蘭克在一份聲明中說：“到目前為止，結果已經非常顯著了。” “但我們計劃做更多。
展望未來，研究人員希望提高電壓並增加電池功率輸出“至少三倍。”他們還在努力增強轉換器的表面積，增加每個轉換器的鎳-63原子數。
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