Китайські вчені представили прорив у сфері автономної енергетики — ядерну батарею нового покоління, здатну працювати безперервно протягом 50 років і демонструвати утричі вищу ефективність у порівнянні з традиційними аналогами.
Розробка, створена командою під керівництвом професора Хайшена Саня з Сяменьського університету та дослідника Сінь Лі з Китайського інституту атомної енергії, базується на використанні радіофотоелектричних елементів (РФЕ) на основі стронцію-90.
Читайте також:
Замість літію — магній і цинк. ШІ знайшов нові матеріали для батарей Завдяки інноваційній хвилевідній структурі концентрації світла (WLC) та застосуванню сцинтиляторів GAGG: Ce (гадоліній-алюмогалієвий гранат, легований церієм), пристрій перетворює енергію радіоактивного розпаду у світло, яке далі конвертується у електричну енергію фотоелементами. Така конструкція мінімізує втрати та дозволяє уникнути потреби у рухомих деталях чи зовнішніх джерелах живлення.
Під час випробувань один модуль нової батареї досягнув ефективності перетворення енергії 2,96% та вихідної потужності 48,9 мікровата.
У багатомодульному варіанті показник зріс до 3,17 мілівата. Прототип продемонстрував струм короткого замикання 2,23 мА та напругу холостого ходу 2,14 В.
Найбільш вражаючим став результат випробувань на довговічність. При моделюванні 50-річного впливу радіації батарея зберегла працездатність із падінням оптичних характеристик лише на 13,8%. Це підтверджує, що нова технологія здатна забезпечувати стабільне та безперебійне живлення в екстремальних умовах, таких як космос або глибоководна інфраструктура.
Вчені підкреслюють, що новий підхід відкриває перспективи створення компактних та довговічних джерел енергії для місій, де потрібна багаторічна автономність. Однак широке впровадження технології наразі обмежується високою вартістю та складністю масового виробництва ізотопів стронцію-90.
Дослідження було опублікованеу журналі Light: Science & Applications та вже розглядається як вагомий крок у розвитку ядерних батарей, які можуть стати надійним джерелом живлення у найбільш суворих умовах.
Читайте також:
Супершвидка зарядка. Нові аноди батарей витримують понад 2500 циклів без втрати потужності
