على الرغم من أن تقنية بطاريات الليثيوم كانت موجودة في كل مكان في الحياة اليومية للناس ، يبدو أنها اقتربت تدريجياً من عنق الزجاجة من حيث تحسين كثافة الطاقة ، ومن أجل تحقيق الهدف المتمثل في استبدال البطارية لعقود ، بدأ العلماء يبحثون في الأسلوب الجديد. تطوير بطارية النووية، في الوقت الراهن سوى كثافة النموذج الطاقة الجهاز منخفضة، لا يزال على مسافة بعيدة من الاستخدام العملي. والخبر السار هو أن الباحثين الروس، وقد وضعت للتو نوع جديد من التصاميم خلية النووية على أساس النيكل-63، والتي لديها نسبة المتاحة عموما أعلى البطاريات كثافة الطاقة.
الباحثون الروس قد وضعت أكثر بكثير من كثافة الطاقة من البطارية الأساسية النموذج أجهزة أخرى (عن طريق: MIPT)
لطالما كانت الطاقة النووية مثيرة للجدل إلى حد كبير ، لأن أي مادة نووية قد تبدد الانبعاثات الخطيرة في البيئة لعقود (أو حتى قرون).
ولكن للسبب نفسه ، إذا استطعنا استخدام هذه الميزة بشكل صحيح ، يمكننا أن نسمح لجهاز الطاقة النووية بإطلاق الطاقة ببطء وبشكل مستمر:
"تعتمد بعض البطاريات النووية على مبدأ" betavoltaics "حيث توهن المصادر المشعة داخل الجهاز وتنبعث منها جسيمات بيتا (الإلكترونات والبوزترونات).
عندما تتفاعل مع طبقة أشباه الموصلات ، فإنها يمكن أن تولد التيار ، لسوء الحظ ، على الرغم من أن هذه البطاريات يمكن أن تستمر في توفير الطاقة لفترة طويلة ، ولكن كثافة الطاقة تعني أيضًا "التدفق الطويل" فقط.
مخطط الهيكل لنموذج أولي للبطارية النووية الجديدة (عبر: V.Bormashovetal.)
وهو يوفر طاقة منخفضة نسبيا لفترة طويلة، بحيث يتم استخدام الطاقة النووية في تطبيقات أكثر صعوبة في استبدال البطارية (مثل مركبة فضائية أو مثل جهاز تنظيم ضربات القلب المزروع).
في السنوات القليلة الماضية، شهدنا نوعا من "بطارية النووية القائم على السترونتيوم" (على السترونتيوم)، فمن الممكن لكسر جزيئات الماء لتوليد الكهرباء؛ نوع آخر من حياة ما يصل إلى 20 عاما التريتيوم نانو '(NanoTritium) البطارية .
ولكن من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (MIPT)، وفائقة من الصعب معهد جديد من المواد الكربونية التكنولوجيا (TISNCM)، فضلا عن الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا وضعه بالاشتراك مع MISIS بطاريات نووية جديدة، ولكن يستخدم التصميم على أساس النيكل -63.
عمر النصف من النظائر المشعة أكثر من 100 سنة، صمم فريق البحث تخطيط جديد، لتحسين كثافة الطاقة للبطارية، وهم مصممون، وإذا كانت ملفوفة في سمك الهيكل 10μm شطيرة، وسمك طبقة النيكل هو الأكثر فعالية -63 إنها 2μm.
تُظهر الصورة نموذجًا أوليًا لبطارية نووية جديدة (عبر: معهد سوبيرهارد وتقنية المواد الكربونية الجديدة)
في نموذجها الأولي ، شملت 200 من هذه "محولات الطاقة الماسية" وحققت طاقة خرج 1 وات .الكثافة المحولة للطاقة هي 10 μ واط / سم 3 ، مما يعني أنها تستطيع تزويد جهاز تنظيم ضربات القلب بالطاقة الحديثة. .
مع الأخذ في الاعتبار عمر النصف النيكل -63 ، فإن البطارية النووية لديها كثافة طاقة تبلغ 3300mWh / g ، أكثر من 10 أضعاف طاقة البطاريات الكيميائية التقليدية.
بالإضافة إلى ذلك ، طور الباحثون طريقة أكثر كفاءة لإنتاج كميات رقيقة من الماس بأقل قدر من الخسائر ، على الرغم من أن إنتاج النيكل 63 قد يكون صعبًا إلى حد كبير ، فإن الإنتاج الصناعي للفرق بعد 10 سنوات واثق جدا.
في المستقبل ، يخطط الفريق لمواصلة تحسين تصميم البطاريات النووية ، وقد حدد بعض الطرق لزيادة طاقة البطارية ، بما في ذلك 63 الغني بالنيكل ، وتغيير بنية محول الماس ، وإعطاء هذه المحولات مساحة أكبر.
