Betavolt onthult revolutionaire batterij in muntformaat met nikkel-63 nucleaire isotoop en diamanten halfgeleiders

Lithiumpolymeerbatterijen hebben de afgelopen drie decennia een behoorlijke impact gehad op veel draagbare apparaten zoals telefoons en laptops. Afhankelijk van de batterijcapaciteit en -grootte, laptops nu meer dan 15 uur werken en telefoons kunnen tot meerdere dagen meegaan per enkele lading, plus er is ondersteuning voor snelladers die batterijen in minder dan een uur volledig kunnen opladen. Afgezien van de nieuwe GaN-laders is de vooruitgang in de Li-ion-sector echter aanzienlijk vertraagd, omdat chipfabrikanten proberen om een hogere energie-efficiëntie te bieden door miniaturisatie van de transistors. China is nu van plan om een revolutie in deze industrie teweeg te brengen met een nieuw type batterij dat werkt als een micro-kernreactor die 50 jaar lang continu stroom belooft te leveren.

Betavolt New Energy Technology Co, Ltd uit China ontwikkelde met succes een micro nucleaire energieaccu gebaseerd op het verval van de nikkel-63 nucleaire isotoop in combinatie met de eerste diamant halfgeleider. Het batterijmodel staat bekend als BV100 en er wordt gezegd dat het 50 jaar lang elektriciteit kan opwekken zonder opladen of onderhoud. Aangezien we nu om de paar jaar nieuwe apparaten kopen, zou zelfs 2-3 jaar onafgebroken stroom al voldoende moeten zijn. Betavolt is van plan om later dit jaar met de massaproductie te beginnen.

China beweert dat het met dit project "veel verder" is dan Europa en Amerika, die alleen grote thermonucleaire batterijen ontwikkelden die gebruikt werden in de ruimtevaartindustrie. Betavolt is erin geslaagd om het concept te miniaturiseren en levensvatbaar te maken voor draagbare apparaten. Net als de grote accu's zetten de nieuwe BV100 modellen in muntformaat de energie die vrijkomt door het verval van nucleaire isotopen om in elektrische stroom via een halfgeleideromzetter. Betavolt tests toonden aan dat de nikkel-63 isotoop het beste werkt voor kleine accu's, dus het BV100 ontwerp plaatst een 2 mm dikke nikkel-63 plaat tussen 2x 10 mm dikke diamanten halfgeleiderlagen om de omzetting van elektrische stroom te vergemakkelijken.

In het promotiemateriaal dat Betavolt heeft vrijgegeven, lijkt de accu drie gestapelde modules te bevatten, elk met een isotopenplaat geplaatst tussen 2 convertorlagen. Betavolt legt uit dat het ontwerpen kan produceren met tientallen of honderden onafhankelijke eenheidsmodules die parallel worden gebruikt, waardoor verschillende afmetingen en capaciteiten mogelijk zijn.

De BV100 heeft een volume van slechts 15 X 15 X 5 mm², dus het vermogen is beperkt tot 100 mW bij 3V. Hij produceert 8,64 J per dag en 3153 J per jaar. Er staat een groter model van 1 W gepland voor 2025 en dat zou meer geschikt kunnen zijn voor telefoons en drones.

Hoewel er met radioactieve isotopen wordt gewerkt, verzekert Betavolt dat dit type accu veilig is voor het milieu en niet in brand vliegt of explodeert door verkeerd gebruik of zware omstandigheden. Het kan veilig medische apparaten van stroom voorzien, zoals pacemakers, kunstharten en slakkenhuizen in het menselijk lichaam. Zodra het volledig vervalt, wordt de nikkel-63 isotoop een stabiele isotoop van koper, die niet radioactief is, geen bedreiging of vervuiling voor het milieu vormt en geen dure recyclingprocessen vereist.