Sebbene la tecnologia delle batterie al litio sia stata onnipresente nella vita quotidiana delle persone, sembra aver gradualmente affrontato il collo di bottiglia in termini di miglioramento della densità energetica.Per realizzare l'obiettivo di sostituire la batteria per decenni, gli scienziati hanno iniziato a esaminare il nuovo stile. Nello sviluppo delle batterie nucleari, solo la densità energetica degli attuali dispositivi prototipo è bassa, e c'è ancora una certa distanza dalla praticità. La buona notizia è che i ricercatori russi hanno appena sviluppato un nuovo tipo di progettazione di batterie nucleari basato sul nickel-63, che ha un Batteria commerciale ordinaria maggiore densità energetica.
Ricercatori russi hanno sviluppato un prototipo di batteria nucleare con densità energetica ben oltre gli altri dispositivi (via: MIPT)
L'energia nucleare è sempre stata molto controversa perché qualsiasi materiale nucleare dissipante può sostenere emissioni pericolose nell'ambiente per decenni (o anche secoli).
Ma per la stessa ragione, se possiamo usare correttamente questa funzionalità, possiamo lasciare che il dispositivo di energia nucleare rilasci l'energia lentamente e continuamente:
"Alcune batterie nucleari si basano sul principio dei" betavoltaici ", in cui le sorgenti radioattive all'interno del dispositivo attenuano ed emettono particelle beta (elettroni e positroni).
Quando interagiscono con lo strato di semiconduttore, possono generare corrente, sfortunatamente, sebbene queste batterie possano continuare a fornire energia per un lungo periodo, ma la densità di potenza significa anche solo "flusso lungo".
Schema di struttura di un prototipo di una nuova batteria nucleare (via: V.Bormashovetal.)
Esso fornisce un'energia relativamente basso per un lungo periodo di tempo, in modo che l'energia nucleare è utilizzato nelle applicazioni più difficili per sostituire la batteria (come un veicolo spaziale o il dispositivo impiantato pacemaker simili).
Negli ultimi anni, abbiamo visto una sorta di 'batteria nucleare di stronzio-based' (di stronzio-based), è possibile abbattere le molecole di acqua per produrre energia elettrica, un altro tipo di vita fino a 20 anni di nano trizio '(NanoTritium) Batteria .
Ma presso l'Istituto di Mosca di Fisica e Tecnologia (MIPT), e il nuovo super-hard Istituto di materiale carbonioso Technology (TISNCM), così come l'Università Nazionale della Scienza e della Tecnologia sviluppato congiuntamente MISIS nuove batterie nucleari, ma utilizza un design a base di nichel -63.
Il radioisotopo ha un'emivita di oltre 100 anni e il team di ricerca ha progettato un nuovo layout per aumentare la densità di potenza della batteria, determinando che se fosse avvolto in una struttura a sandwich di 10 μm, lo spessore dello strato più efficace di nichel-63 È 2μm.
L'immagine mostra un prototipo di una nuova batteria nucleare (via: Institute of Superhard e New Carbon Materials Technology)
Nel loro prototipo ci sono 200 "convertitori di energia diamantati" e raggiungono 1μW di potenza in uscita, la densità di energia convertita è 10μW / cm3, il che significa che può alimentare un pacemaker moderno. .
Considerando l'emivita del nichel-63, la batteria nucleare ha una densità di energia di 3300 mWh / g, che è più di 10 volte quella delle batterie chimiche convenzionali.
Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato un modo più efficace, può essere prodotto in serie con perdite minime diamante sottile. Sebbene la produzione di nichel-63 in larga misura può essere difficile, ma la squadra dopo 10 anni di produzione su scala industriale molto fiducioso.
In futuro, il team prevede di continuare a migliorare la progettazione della batteria nucleare, e ha individuato una serie di modi per migliorare la carica della batteria. Questi includono -63 ricchi di nichel, modificare la struttura dei convertitori di diamanti, questi convertitori e danno una superficie più ampia.
