리튬 배터리 기술은 사람의 일상 생활에서 보편적으로 사용되었지만 에너지 밀도 향상이라는 점에서 점차적으로 병목 현상에 접근 한 것으로 보인다. 배터리를 수십 년 동안 대체하려는 목표를 달성하기 위해 과학자들은 새로운 스타일을 연구하기 시작했다. 원자력 배터리의 개발에서 현재 프로토 타입 장치의 에너지 밀도 만 낮고 실용성과 약간의 거리가 있습니다. 좋은 소식은 러시아의 연구원들이 니켈 63을 기반으로 한 새로운 형태의 핵 배터리 디자인을 개발 한 것입니다. 일반 상업용 배터리는 에너지 밀도가 높습니다.
러시아의 연구원들은 다른 장치를 훨씬 뛰어 넘는 에너지 밀도를 가진 핵 배터리 프로토 타입을 개발했다 (MIPT를 통해)
방사성 핵 물질은 수십 년 (또는 수세기) 동안 환경에서 위험한 배출을 지속 할 수 있기 때문에 항상 논란의 여지가 많습니다.
그러나 같은 이유로 우리가이 기능을 적절하게 사용할 수 있다면 원자력 발전 장치가 에너지를 천천히 그리고 지속적으로 방출하게 할 수 있습니다.
일부 핵 배터리는 베타 입자 (전자 및 양전자)를 방출하고 방사하는 방사원이 감쇠하는 '베타 볼트 (betavoltaics)'원리를 기반으로한다.
불행하게도이 배터리는 오랫동안 에너지를 계속 공급할 수 있지만 전력 밀도는 '긴 흐름'만 의미합니다. "
새로운 원자력 배터리의 프로토 타입 구조도 (V.Bormashovetal.)
장시간 동안 상대적으로 낮은 에너지를 제공하면 원자력 전원 공급 장치가 배터리를 교체하기 어려운 경우 (예 : 우주선 또는 맥박 조정기와 같은 이식 장치)에 더 적합합니다.
지난 몇 년 동안 우리는 물 분자를 분해하여 전기를 생성 할 수있는 스트론튬 기반의 배터리와 20 년 동안 지속되는 또 다른 유형의 '나노 트리튬'배터리를 보았습니다. .
그러나 모스크바 물리 기술 연구소 (MIPT), 초 경질 탄소 재료 기술 연구소 (TISNCM) 및 국립 과학 기술 대학교 (MISIS)가 공동으로 개발 한 새로운 유형의 원자력 배터리는 Nickel-63 기반 디자인을 채택했습니다.
방사성 동위 원소 100 년의 반감기는, 연구팀은 배터리의 전력 밀도를 개선하기 위해, 새로운 레이아웃을 디자인했다. 그들은 결정이 10 ㎛ 샌드위치 구조의 두께에 싸여 경우, 니켈 층의 두께가 가장 효과적입니다 -63 그것은 2μm입니다.
사진은 새로운 원자력 배터리의 프로토 타입을 보여줍니다 (Superhard and New Carbon Materials Technology의 연구소를 통해)
이 프로토 타입에는 200 개의 "다이아몬드 에너지 변환기"가 포함되어 있으며 1μW의 출력을 얻을 수 있으며, 변환 된 에너지 밀도는 10μW / cm3이므로 현대의 맥박 조정기에 전력을 공급할 수 있습니다. .
니켈 - 63 반감기를 고려할 때, 핵 배터리는 3300mWh / g의 에너지 밀도를 가지며, 이는 전통적인 화학 전지의 10 배 이상입니다.
또한, 연구원들은 다이아몬드 손실을 최소화하면서 더 얇은 층의 다이아몬드를 대량 생산할 수있는보다 효율적인 방법을 개발했다. 니켈 63의 생산량은 상당히 많지만 팀의 산업 규모는 10 년 후에 생산된다. 매우 확신합니다.
미래에 팀은 핵 전지 디자인을 지속적으로 개선 할 계획이며, 니켈 - 리치 63, 다이아몬드 컨버터의 구조 변경, 그리고이 컨버터에 더 넓은 표면 영역을 제공하는 등 배터리 전력을 증가시키는 몇 가지 방법을 확인했습니다.
