Número uno mundial en baterías de energía atómica

La batería de energía atómica utiliza principalmente níquel-63 como fuente de energía y semiconductor de diamante como convertidor de energía. Es una fuente de alimentación de CC y puede producir una fuente de alimentación por impulsos con una vida útil más larga agregando un supercondensador como dispositivo de almacenamiento de energía. La estructura básica de esta batería nuclear incluye: convertidor, sustrato, fuente de níquel-63 y capa protectora de la batería.

La batería de níquel-63 diamante beta voltios es una pila de convertidores semiconductores de diamante y láminas de níquel-63 de 2 μm de espesor. La batería es modular. Un módulo se compone de al menos 2 convertidores y 1 capa de níquel-63. Se apila continuamente para formar un grupo de módulos, se conectan varios grupos de módulos en serie y en paralelo, y la potencia se puede configurar desde unos pocos microvatios hasta varios vatios. El tamaño mínimo de la batería de energía atómica es de 3x3x0,03㎜ (compuesta por 2 convertidores y 1 capa de níquel 63). A juzgar por la energía incidente en el dispositivo transductor semiconductor de diamante, la tasa de conversión de energía de la batería alcanza el 8,8%. Si se utilizan fuentes radiactivas de níquel-63 de mayor pureza, la densidad de potencia de las baterías mejorará aún más.

Las baterías de energía atómica son baterías físicas, no baterías electroquímicas. Su densidad de energía es más de 10 veces mayor que la de las baterías ternarias de litio. Pueden almacenar 3.300 megavatios-hora en una batería de 1 gramo. No se incendian ni explotan en respuesta a la acupuntura ni a los disparos. Debido a que genera electricidad de forma autogenerada durante 50 años, no existe concepto del número de ciclos de una batería electroquímica (2.000 cargas y descargas). La generación de energía de las baterías de energía atómica es estable y no cambiará debido a cargas y entornos hostiles. Puede funcionar normalmente dentro del rango de 120 grados sobre cero y -60 grados bajo cero y no tiene autodescarga. La batería de energía atómica desarrollada por Betavolt es absolutamente segura, no tiene radiación externa y es adecuada para su uso en dispositivos médicos como marcapasos, corazones artificiales y cócleas en el cuerpo humano. Las baterías de energía atómica son respetuosas con el medio ambiente. Después del período de desintegración, el isótopo níquel-63 como fuente radiactiva se convierte en un isótopo estable de cobre, que no es radiactivo y no representa ninguna amenaza ni contaminación para el medio ambiente. Por lo tanto, a diferencia de las baterías químicas existentes, las baterías nucleares no requieren costosos procesos de reciclaje.

Este producto combina la tecnología de desintegración de isótopos nucleares de níquel-63 y el primer módulo semiconductor de diamante (semiconductor de cuarta generación) de China para lograr con éxito la miniaturización, modularización y bajo costo de las baterías de energía atómica, iniciando el proceso de uso civil. Esto indica que China ha logrado una innovación disruptiva en los dos campos de alta tecnología de las baterías de energía atómica y los semiconductores de diamante de cuarta generación al mismo tiempo, lo que la sitúa "muy por delante" de las instituciones y empresas de investigación científica europeas y estadounidenses.

Las baterías de energía atómica pueden generar electricidad de forma estable y autónoma durante 50 años sin carga ni mantenimiento. Han entrado en la fase piloto y se lanzarán a la producción en masa en el mercado. Las baterías de energía atómica Betavolt pueden satisfacer las necesidades de suministro de energía duradera en múltiples escenarios, como el aeroespacial, equipos de inteligencia artificial, equipos médicos, sistemas MEMS, sensores avanzados, pequeños drones y micro robots. Esta nueva innovación energética ayudará a China a obtener una ventaja en la nueva ronda de revolución tecnológica de la IA.

Las baterías de energía atómica, también conocidas como baterías nucleares o baterías de radioisótopos, funcionan según el principio de utilizar la energía liberada por la desintegración de los isótopos nucleares y convertirla en energía eléctrica a través de convertidores de semiconductores. Este era un campo de alta tecnología en el que se centraron Estados Unidos y la Unión Soviética en la década de 1960. Actualmente, sólo se utilizan baterías termonucleares en el sector aeroespacial. Este tipo de batería es grande en tamaño y peso, tiene altas temperaturas internas, es cara y no puede ser utilizada por civiles. En los últimos años, la miniaturización, la modularización y el uso civil de las baterías nucleares han sido los objetivos y direcciones perseguidos por los países europeos y americanos. El "14º Plan Quinquenal y los Objetivos de la Visión para 2035" de China también proponen que la civilización de la tecnología nuclear y el desarrollo multipropósito de isótopos nucleares son tendencias de desarrollo futuras.

Las baterías nucleares siguen un camino tecnológico completamente diferente, generando corriente eléctrica a través de la transición semiconductora de partículas beta (electrones) emitidas por la fuente radiactiva níquel-63. Para hacer esto, el equipo de científicos de Betavolt desarrolló un semiconductor de diamante monocristalino único que tiene solo 10 micrones de espesor, colocando una lámina de níquel-63 de 2 micrones de espesor entre dos convertidores semiconductores de diamante. La energía de desintegración de una fuente radiactiva se convierte en corriente eléctrica, formando una unidad independiente. Las baterías nucleares son modulares y pueden estar compuestas por docenas o cientos de módulos unitarios independientes y pueden usarse en serie y en paralelo, por lo que se pueden fabricar productos de baterías de diferentes tamaños y capacidades.