Китай выпустил первую в мире безопасную ядерную батарейку со сроком службы 50 лет

В Китае начато массовое производство миниатюрных атомных батареек, способных работать до 50 лет без подзарядки. Эти батарейки размером 15x15x5 мм используют радиоактивный никель-63 и алмазные полупроводники. В ближайшее время планируется выпуск более мощной версии.

Китайская компания Betavolt запустила массовое производство сверхкомпактного атомного элемента питания BV100, который может функционировать до 50 лет без необходимости подзарядки. Точные объемы первой партии и список заказчиков не раскрываются.

BV100, анонсированный Betavolt в начале 2024 года, представляет собой многослойную конструкцию из тонких пластин никеля-63 и полупроводникового алмаза, заключенных в компактный корпус с контактной площадкой. Толщина каждого полупроводникового слоя составляет 10 мк, а радиоактивной пластины-сердечника – 2 мк.

Источником энергии в BV100 является никель-63, радиоактивный изотоп с периодом полураспада 100 лет. Он испускает мягкое бета-излучение, превращаясь в нерадиоактивную медь-63. Хотя утилизация меди не требует значительных усилий, исходный материал представляет опасность для здоровья при попадании внутрь организма.

Betavolt утверждает, что BV100 сохраняет работоспособность в условиях, невыносимых для традиционных химических батарей. Элемент питания функционирует при температурах от -60 до +120 градусов Цельсия, не создавая угрозы возгорания или быстрой разрядки, в отличие от литий-ионных аккумуляторов.

Текущая версия BV100 обеспечивает мощность 100 мкВт при напряжении 3В. Размеры корпуса составляют 15x15x5 мм, что сопоставимо с габаритами монеты достоинством пять юаней. Одной BV100 недостаточно для питания устройств с высоким энергопотреблением, таких как смартфоны или ноутбуки, но Betavolt рассматривает возможность создания батарей из нескольких таких элементов. Удельная энергоемкость BV100 составляет 3300 мВт*ч/г, что в 10 раз превышает аналогичный показатель типичной литиевой батареи.

К концу 2025 года Betavolt планирует выпустить более мощную, одноваттную версию устройства, которая найдет применение в различных типах техники, от потребительской электроники до беспилотных летательных аппаратов.

Радиоизотопные источники энергии производятся уже давно и используются, например, в космических аппаратах для работы вдали от Солнца. Однако они дороги, громоздки и могут быть опасны из-за высокой внутренней температуры. В отличие от них, устройство Betavolt компактно и относительно безопасно, хотя его цена пока неизвестна.

Представители компании утверждают, что технология имеет практически неограниченный спектр применения, включая аэрокосмические системы, устройства на основе ИИ, медицинское оборудование, миниатюрные дроны и роботы.

Интерес к технологии Betavolt вызвал всплеск внимания к созданию элементов питания на основе радиоактивных материалов по всему миру. Однако информация о подобных проектах появлялась и ранее. Например, в 2020 году CNews писал о проекте американской компании Nano Diamond Battery.

Сегодня исследования в этом направлении ведут Северо-западный педагогический университет Китая, использующий углерод-14, а также компании City Labs в США, Kronos Advanced Technologies, Yasheng Group и Arkenlight в Великобритании. City Labs недавно получила грант на разработку элемента питания на основе бета-излучения для медицинских устройств.

В 2023 году российский НИЯУ МИФИ сообщил о создании прототипа элемента питания средней мощности на основе никеля-63.

Чжан Вэй, генеральный директор Betavolt, отметил, что компания является единственным в мире глобальным производителем материалов на основе алмазных полупроводников, используемых также в суперконденсаторах и ультрадлинных углеродных нанотрубках.

Betavolt уже получила признание научного сообщества Китая, заняв третье место на конкурсе инноваций Китайской национальной ядерной корпорации 2023 года и зарегистрировав несколько патентов внутри страны. В настоящее время компания работает над регистрацией международных патентов.

Похожие записи:

Термоядерная энергетика может появиться через 30 лет Марк Цукерберг представил свою «машину времени» для путешествия в будущее в виде первой пары очков дополненной реальности «Фукусима с искусственным интеллектом неизбежна»: ученые обсуждают огромный потенциал и опасности технологии Первый в мире футбольный матч состоялся с применением очков виртуальной реальности Искусственный интеллект оставит без работы кассиров