Embora a tecnologia de baterias de lítio tenha se tornado onipresente na vida cotidiana das pessoas, parece ter gradualmente se aproximado do gargalo em termos de densidade de energia, para atingir o objetivo de "trocar baterias por décadas". No desenvolvimento de baterias nucleares, apenas a densidade de energia do protótipo atual é baixa, e ainda há uma distância da prática.A boa notícia é que os pesquisadores russos acabam de desenvolver um novo projeto de bateria nuclear baseado no níquel-63, que tem uma relação. Bateria comercial comum maior densidade de energia.
Pesquisadores russos desenvolveram um protótipo de uma bateria nuclear com uma densidade de energia muito maior do que outros dispositivos (via: MIPT)
A energia nuclear sempre foi altamente controversa porque qualquer material nuclear dissipador pode sustentar emissões perigosas no meio ambiente por décadas (ou mesmo séculos).
Mas pela mesma razão, se pudermos usar esse recurso corretamente, podemos deixar o dispositivo de energia nuclear liberar energia lenta e continuamente:
“Algumas baterias nucleares são baseadas no princípio de 'betavoltaics', onde fontes radioativas dentro do dispositivo atenuam e emitem partículas beta (elétrons e pósitrons).
Quando eles interagem com a camada de semicondutores, eles podem gerar corrente.Infelizmente, embora essas baterias possam continuar a fornecer energia por um longo tempo, mas a densidade de potência também significa que apenas "fluxo longo".
Diagrama de estrutura de um protótipo de uma nova bateria nuclear (via: V.Bormashovetal.)
Ele fornece uma energia relativamente baixa para um longo período de tempo, de modo que a energia nuclear é usado em aplicações mais difíceis de substituir a bateria (tal como uma sonda ou o dispositivo de pacemaker implantado semelhantes).
Nos últimos anos, temos visto um tipo de 'bateria nuclear à base de estrôncio' (estrôncio-based), é possível quebrar as moléculas de água para gerar eletricidade; outro tipo de vida até 20 anos de trítio nano '(NanoTritium) Bateria .
Mas a partir do Instituto de Moscou de Física e Tecnologia (MIPT), eo novo super-duro Instituto de material de carbono Tecnologia (TISNCM), bem como a Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia desenvolvida conjuntamente MISIS novas baterias nucleares, mas usa um projeto baseado em níquel -63.
O radioisótopo tem uma meia-vida de mais de 100 anos e projetou um novo layout para aumentar a densidade de potência da bateria, determinando que, se for envolto em uma estrutura de 10 µm de espessura, a camada mais eficaz de níquel-63 é. É 2μm.
A imagem mostra um protótipo de uma nova bateria nuclear (via: Institute of Superhard e New Carbon Materials Technology)
Em seu protótipo, eles incluíram 200 desses 'conversores de energia diamantada' e alcançaram uma potência de saída de 1 μ W. A densidade de energia convertida é de 10 μW / cm3, o que significa que pode alimentar um marca-passo moderno. .
Levando em conta a meia-vida do níquel-63, a bateria nuclear tem uma densidade de energia de 3300mWh / g, mais de 10 vezes a das baterias químicas tradicionais.
Além disso, os pesquisadores desenvolveram um método mais eficiente para produzir em massa camadas finas de diamantes com perdas mínimas.Embora a produção de níquel-63 pode ser complicado em grande medida, a produção da escala industrial da equipe depois de 10 anos Muito confiante.
No futuro, a equipe pretende continuar a melhorar o projeto da bateria nuclear, e identificou uma série de maneiras para melhorar a energia da bateria. Estes incluem -63 rica em níquel, mudando a estrutura dos conversores de diamantes, estes conversores e dar uma maior área de superfície.
