Am 8. Januar gab Beijing Betavolt New Energy Technology Co., Ltd. (im Folgenden „Betavolt“ genannt) die Entwicklung einer Miniatur-Atomenergiebatterie bekannt. Das Forschungs- und Entwicklungsteam nutzt die Nickel-63-Kernisotopenzerfallstechnologie und Diamanthalbleiter, um Atomenergiebatterien zu miniaturisieren, zu modularisieren und die Kosten zu senken. Diese Technologie hat gerade den dritten Preis im Innovationswettbewerb CNNC 2023 gewonnen. Das erste Produkt des Unternehmens, die BV100-Batterie, hat eine Leistung von 100 Mikrowatt, eine Spannung von 3 Volt und ein Volumen von 15 × 15 × 5 Kubikmillimetern, was kleiner als eine Münze ist.
Atomenergiebatterien, auch Atombatterien oder Radioisotopenbatterien genannt, funktionieren nach dem Prinzip, die beim Zerfall von Kernisotopen freigesetzte Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Energiedichte von Kernbatterien ist mehr als zehnmal so hoch wie die von ternären Lithiumbatterien. Sie fangen kein Feuer und explodieren nicht, wenn Akupunktur oder Schüsse abgefeuert werden, und sie können im Bereich von minus 60 °C bis 120 °C normal funktionieren.
Um Raumfahrzeuge mit langlebiger Energie zu versorgen, entwickelten die USA und die Sowjetunion in den 1960er Jahren nacheinander Atombatterien. Das Prinzip besteht darin, dass Kernstrahlung erhitzt und Temperaturunterschiede zur Stromerzeugung nutzt. Diese Art von Kernbatterie ist groß, teuer und hat begrenzte Anwendungsszenarien. Eine andere Art von Kernbatterie kann Strahlung direkt in elektrische Energie umwandeln – Betateilchen (Positronen), die beim Zerfall radioaktiver Elemente emittiert werden, bestrahlen Halbleiter und erzeugen elektrischen Strom, aber der Wirkungsgrad ist sehr gering. Um Beta-Partikel effizienter einzufangen, entwickelte das Wissenschaftlerteam von Betavolt einen leistungsstarken einkristallinen Diamanthalbleiter mit einer Dicke von nur 10 Mikrometern; Eine 2 Mikrometer dicke Nickel-63-Folie wurde zwischen zwei Diamant-Halbleiterkonvertern platziert, um Ladungen stabil und kontinuierlich anzuregen. Für das Sammeln dieser Ladungen ist ein Superkondensator aus ultralangen Kohlenstoffnanoröhren verantwortlich.
Zhang Wei, Vorstandsvorsitzender und CEO von Betavolt, sagte, dass die neue Kernbatterie 50 Jahre lang eine stabile Stromerzeugung ohne Aufladung, Wartung und externe Strahlung erreichen könne. Sobald es in Massenproduktion hergestellt und auf den Markt gebracht wird, wird es die Anforderungen langlebiger Szenarien wie Luft- und Raumfahrt, Geräte für künstliche Intelligenz, medizinische Geräte, mikroelektromechanische Systeme, Sensoren, kleine Drohnen und Mikroroboter erfüllen. Wenn der Strom ausreicht, müssen mit Atombatterien ausgestattete Mobiltelefone nicht mehr aufgeladen werden und kleine Drohnen müssen zum Aufladen nicht mehr in die Heimat zurückkehren.
Zhang Wei gab bekannt, dass Betavolt gemeinsam mit inländischen Universitäten forscht und entwickelt, um leistungsstärkere Batterien unter Verwendung der Isotope Strontium-90, Promethium-147 und Deuterium zu entwickeln.