新微型原子能电池可稳定发电50年

来源：科技日报

1月8日，北京贝塔伏特新能科技有限公司（以下简称“贝塔伏特”）宣布研制出微型原子能电池。研发团队利用镍63核同位素衰变技术和金刚石半导体，将原子能电池小型化、模块化、低成本化，这项技术刚获得中核集团2023年创新大赛三等奖。该公司的首个产品——BV100电池的功率是100微瓦，电压3伏，体积是15×15×5立方毫米，比一枚硬币还小。

  原子能电池，又称核电池或放射性同位素电池，其原理是将核同位素衰变释放的能量转化为电能。核电池的能量密度是三元锂电池的10倍以上，针刺或枪击也不会起火爆炸，零下60℃至120℃范围内均能正常工作。

  上世纪60年代，为了给航天器提供长时间持续的能量，美苏相继研发出核电池，原理是核辐射升温，用温差发电。这类核电池体积大、昂贵，应用场景有限。另一类核电池，可将辐射直接转化为电能——放射性元素衰变中发射的β粒子（正电子）照射半导体，产生电流，但效率很低。为了更有效率地捕捉β粒子，贝塔伏特的科学家团队开发了一种高性能的单晶金刚石半导体，厚度仅为10微米；2微米厚的镍63薄片放在两片金刚石半导体转换器之间，稳定持续地激发出电荷，一种超长碳纳米管制造的超级电容负责收集这些电荷。

  贝塔伏特公司董事长兼首席执行官张伟表示，新式核电池可以实现50年稳定发电，无需充电、无需维护，不产生外部辐射，量产投入市场后，将满足航空航天、人工智能设备、医疗器械、微型机电系统、传感器、小型无人机和微型机器人等长续航场景需求。如果功率足够，配备核电池的手机将不再需要充电，小型无人机也无需返航充电。

  张伟介绍，贝塔伏特正与国内院校联合研发，采用锶90、钷147和氘同位素，研制更高功率的电池。