集微網(wǎng)消息，北京貝塔伏特新能科技有限公司宣布成功研制出微型原子能電池BV100，號(hào)稱可實(shí)現(xiàn)50年穩(wěn)定自發(fā)電，無(wú)需充電、無(wú)需維護(hù)。該產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入中試階段，將量產(chǎn)投入市場(chǎng)，可滿足航空航天、AI設(shè)備、醫(yī)療器械、MEMS系統(tǒng)、*傳感器、小型無(wú)人機(jī)和微型機(jī)器人等長(zhǎng)續(xù)航多場(chǎng)景下的電力供應(yīng)。官方表示，該產(chǎn)品融合鎳63核同位素衰變技術(shù)和中國(guó)*個(gè)金剛石半導(dǎo)體（第4代半導(dǎo)體）模塊，成功實(shí)現(xiàn)原子能電池的微型化、模塊化和低成本，開(kāi)啟民用化的進(jìn)程。這標(biāo)志著中國(guó)同時(shí)在原子能電池和第四代金剛石半導(dǎo)體兩個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域取得顛覆性創(chuàng)新，“遙遙*”歐美科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)。
據(jù)悉，原子能電池又稱“核電池”，利用放射性同位素衰變釋放的能量，通過(guò)半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器吸收轉(zhuǎn)化為電能。以往僅有航空航天用溫差核電池，用于火星探測(cè)器、衛(wèi)星等用途，但體積和重量大、價(jià)格昂貴。近年來(lái)核電池的小型化也是各國(guó)追求的目標(biāo)，中國(guó)《十四五規(guī)劃和2035年愿景目標(biāo)》也提出核技術(shù)民用化以及核同位素的多用途發(fā)展是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
貝塔伏特表示，該公司研發(fā)的微型原子能電池采用與以往完全不同的技術(shù)路徑，通過(guò)放射源鎳-63發(fā)射的β粒子（電子）的半導(dǎo)體躍遷產(chǎn)生電流。為了做到這一點(diǎn)，貝塔伏特的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的單晶金剛石半導(dǎo)體，厚度僅為10微米，把一個(gè)2微米厚的鎳-63薄片放在兩個(gè)金剛石半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器之間，將放射源的衰變能量轉(zhuǎn)化為電流，形成一個(gè)獨(dú)立的單元。核電池是模塊化的，可以由幾十個(gè)或幾百個(gè)獨(dú)立的單元模塊組成，并可以串并聯(lián)使用，因此可以制造不同尺寸和容量功率的電池產(chǎn)品。這種電池的能量密度是三元鋰電池的10倍以上，在1克電池中可存儲(chǔ)3300mWh電能。
BV100電池作為貝塔伏特的*款產(chǎn)品，是世界上首塊即將量產(chǎn)的核電池，功率是100微瓦，電壓3V，體積是15 X 15 X 5立方毫米，比一枚硬幣還小。核電池每分每秒都在發(fā)電，每天8.64焦耳，每年3153焦耳。多塊這樣的電池可以串并聯(lián)使用。公司計(jì)劃2025年推出功率為1瓦的電池，在政策允許的情況下，原子能電池可以讓一部手機(jī)永不充電，并且可以讓現(xiàn)在只能飛行15分鐘的無(wú)人機(jī)一直飛。
關(guān)于原子能電池的安全性問(wèn)題，貝塔伏特表示該產(chǎn)品針對(duì)針刺和槍擊不起火，不爆炸。因?yàn)?0年自發(fā)電，不存在電化學(xué)電池的循環(huán)次數(shù)（2000次充放電）的概念。原子能電池的發(fā)電功率穩(wěn)定，不會(huì)因惡劣環(huán)境和負(fù)載而變化，可在零上120℃和零下-60℃范圍內(nèi)正常工作，并且沒(méi)有自放電。貝塔伏特開(kāi)發(fā)的原子能電池是*安全的，沒(méi)有外部輻射，適合用于人體內(nèi)的心臟起搏器、人工心臟和耳蝸等醫(yī)療設(shè)備。此外，電池壽命耗盡后，作為放射源的鎳63同位素變成銅的穩(wěn)定同位素，不具有放射性，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成任何威脅或污染。
貝塔伏特公司表示，該公司原子能電池技術(shù)已經(jīng)在北京注冊(cè)專(zhuān)利，并將開(kāi)始注冊(cè)全球PCT專(zhuān)利。目前公司已經(jīng)與中國(guó)專(zhuān)業(yè)核研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)進(jìn)行溝通，計(jì)劃繼續(xù)研究采用鍶90、钷147和氘等同位素，研制更高功率、使用壽命2年-30年原子能電池。
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