近日,来自莫斯科国立钢铁合金学院(俄文名:МИСиС)研究团队开发出一款紧凑型原子电池,其功率为现有类似物的10倍,成本仅为其一半,工作寿命可达20年甚至更长时间。电池对人类而言是相对安全的,但由于其高昂的制造成本,目前仍无法在日常生活中使用,通常在一些特殊设备上或者特殊条件下——太空、水下、高山地区等使用。

俄罗斯科学家开发的新型原子电池(图片来源:НИТУ МИСиС)

新电池将放射性衰变能量转换为电能,可用于为微电子设备供电。它属于贝塔伏特电池,该类型电池由两部分组成:半导体-能量转换器和放射性发射器。

研究人员对原子电池进行了特殊设计(具有微通道3D结构),其中放射性元素(镍同位素)的特殊安放位置可以防止由反向电流引起的功率损失。与类似物相比,β辐射转换为电能的有效面积增加了14倍,使得总电流大幅增加。此外,由于简化了制造工艺,生产成本降低了一半。

研究者之一,副教授谢尔盖·莱戈汀说:“该设计使β辐射源衰变时释放的能量转化为电能的效率提高了一个数量级,由于合理使用昂贵的放射性同位素,使其成本降低约50%。” 通常,只有在特殊的微电子设备或者在恶劣条件下(如太空、水下、高山地区等)运行的设备才会使用这种电池。例如,可作为小型传感器的应急电源。(海双鱼)

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