Technologie Bêtavolt, a Beijing based company has announced miniaturization of nucléaire battery using Ni-63 radioisotope and diamond semiconductor (fourth generation semiconductor) module.
Nucléaire battery (known variously as atomic batterie ou batterie radio-isotopique ou générateur de radio-isotopes ou batterie à rayonnement voltaïque ou batterie bêtavoltaïque) se compose d'un radio-isotope émetteur bêta et d'un semi-conducteur. Il génère de l'électricité grâce à la transition semi-conductrice des particules bêta (ou électrons) émises par le radio-isotope nickel-63. Le bêtavoltaïque batterie (c'est à dire nucléaire battery that uses beta particle emissions from Ni-63 isotope for power generation) technology is available for over five decades since first discovery in 1913 and is routinely used in espace sector to power spacecraft payloads. Its energy density is very high but power output is very low. The key advantage of nucléaire battery is long-lasting, continuous power supply for five decades.
Tableau: Types de batterie
| Batterie chimique convertit l'énergie chimique stockée dans l'appareil en électricité. Il s’agit essentiellement d’une cellule électrochimique composée de trois éléments de base : une cathode, une anode et un électrolyte. Peut être rechargé, différents métaux et électrolytes peuvent être utilisés, par exemple des piles alcalines, nickel-hydrure métallique (NiMH) et lithium-ion. Il a une faible densité de puissance mais une puissance de sortie élevée. |
| Batterie à combustible convertit l'énergie chimique d'un carburant (souvent de l'hydrogène) et d'un agent oxydant (souvent de l'oxygène) en électricité. Si l’hydrogène est le carburant, les seuls produits sont l’électricité, l’eau et la chaleur. |
| Batterie nucléaire (également connu sous le nom Batterie atomique or Batterie radio-isotopique or générateur de radio-isotopes ou Batteries à rayonnement-voltaïque) converts radioisotope energy from the decay of a radioactive isotopes to generate electricity. Nuclear battery has high energy density and are long lasting but has the disadvantage of low power output. Batterie bêtavoltaïque: une batterie nucléaire qui utilise les émissions bêta (électrons) du radio-isotope. Batterie voltaïque à rayons X utilise le rayonnement X émis par le radio-isotope. |
Technologie BêtavoltLa véritable innovation de est le développement d'un semi-conducteur diamant monocristallin de quatrième génération de 10 microns d'épaisseur. Le diamant est plus adapté à l’utilisation en raison de sa large bande interdite de plus de 5eV et de sa résistance aux radiations. Les convertisseurs de diamant à haut rendement sont la clé de la fabrication des batteries nucléaires. Des feuilles de radio-isotope Ni-63 de 2 microns d'épaisseur sont placées entre deux convertisseurs semi-conducteurs en diamant. La batterie est modulaire composée de plusieurs unités indépendantes. La puissance de la batterie est de 100 microwatts, la tension est de 3V et la dimension est de 15 X 15 X 5 mm3.
La batterie bêtavoltaïque de la société américaine Widetronix utilise un semi-conducteur en carbure de silicium (SiC).
BV100, la batterie nucléaire miniature, développée par Technologie Bêtavolt est actuellement en phase pilote et entrera probablement en phase de production de masse dans un avenir proche. Cela pourrait être utilisé pour alimenter des équipements d’IA, des équipements médicaux, des systèmes MEMS, des capteurs avancés, des petits drones et des micro-robots.
De telles microsources d’énergie miniaturisées sont nécessaires à l’heure actuelle compte tenu des progrès de la nanotechnologie et de l’électronique.
Technologie Bêtavolt prévoit de lancer une batterie d’une puissance de 1 watt en 2025.
Dans le même ordre d'idées, une étude récente rapporte une nouvelle batterie à rayons X-voltaïque (rayons X-voltaïques) avec une puissance de sortie jusqu'à trois fois supérieure à celle des batteries bêtavoltaïques de pointe.
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Références:
- Technologie Betavolt 2024. Actualités – Betavolt développe avec succès une batterie à énergie atomique à usage civil. Publié le 8 janvier 2024. Disponible sur https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nouveau membre des microsources d'énergie pour les explorations environnementales extrêmes : les batteries à rayons X-voltaïques. Énergie appliquée. Volume 353, partie B, 1er janvier 2024, 122103/DOI : https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
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