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科学家开发出一种经济的原子电池,其功率提高

来源:经济科学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2020-11-03

莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)的科学家提出了一种创新的自主电源:一种可使用长达20年的紧凑型原子电池。由于使用了β伏特元素的原始3-D结构,其尺寸减少了三倍,比旧型号的原子电池功率增加了10倍,成本降低了50%。研究结果已发表在国际科学杂志《应用辐射与同位素》上。

原始器件采用镍β-伏特元件的微通道三D结构。其特殊性是放射性元素应用于所谓的平面p-n交汇点的两侧,这简化了电池制造技术,以及控制窃取电池功率的反向电流。特殊的微通道结构使β辐射的有效转换面积增加了14倍,从而导致电流的总体增加。

“拟议设计的输出电参数为:短路电流IKZ-230 nA / cm2(在常规平面结构中为24 nA),最大功率为31nW / cm2(在平面中为3nW)。设计可以将将β源衰减过程中释放的能量转换为电能的效率提高一个数量级,由于合理使用昂贵的电池,将来这将使该源的成本降低约50%。放射性同位素,''莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)半导体电子与物理半导体学系副教授谢尔盖·莱戈廷(Sergey Legotin)说道。

同时,该开发将使单位功率增加一个数量级成为可能,因此,基于它们的电池的重量和尺寸将减少三倍,同时保持所需的输出功率水平。

电池可以在多种功能模式下使用:在极端温度和难以到达(或完全无法接近)的地方(太空,水下,高海拔地区)使用的设备中,用作应急电源和温度传感器。

目前,开发人员正在完成发明的国际专利程序,该装置本身已得到外国专家的认可。特别是,在国际营销研究机构研究与市场的审查中,莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)被评为全球βvoltaic电池市场的关键参与者之一。该大学与诸如City Labs,BetaBatt,Qynergy Corp和Widetronix等公司是该行业佼佼者。

该评论表明,莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)科学家(基于β伏特电池(BVE)的电池)的发展具有巨大的潜力,因为所有行业对使用寿命长的可靠电池的需求都在增长。考虑到小尺寸和安全性的独特特征,莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)科学家的原子电池将能够占据电源市场的很大份额。