Группа исследователей из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST) в Южной Корее создала уникальную бета-вольтаическую батарею, объединившую в себе перовскитовый поглотитель с радиоактивным изотопом углерода-14. Это нововведение увеличило электронную подвижность в 56 000 раз, обеспечивая надежное и эффективное производство энергии без необходимости перезарядки в течение десятилетий. Эта батарея, в которой используются квантовые точки углерода-14 и усовершенствованный перовскитовый слой с хлоридными добавками, демонстрирует стойкость в самых суровых условиях, что делает ее идеальной для военных операций, космических экспедиций и удаленных систем.
Бета-вольтаические батареи преобразуют энергию от бета-распада изотопов в электричество, отличаясь высокой плотностью энергии и выносливостью. Команда DGIST напрямую соединила электрод с квантовыми точками углерода-14 с перовскитовым поглотителем, улучшив кристалличность слоя с хлоридными добавками. Это позволило увеличить подвижность электронов в 56 000 раз и обеспечить надежную мощность в течение 9 часов непрерывной работы. «Впервые мы доказали практическую эффективность бета-вольтаических батарей», — отметил руководитель проекта, профессор Су-Иль Ин. Эта технология решает проблемы традиционных батарей, таких как литиевые, которые быстро изнашиваются под воздействием тепла, влаги или интенсивного использования.
Главная инновация заключается в интеграции углерода-14, безопасного изотопа с длительным периодом полураспада, в электрод с квантовыми точками и усилении стабильности перовскитового слоя. Это упрощает работу с радиоактивными материалами и повышает долговечность компонентов. В отличие от прежних бета-вольтаических систем, страдавших от низкой эффективности и нестабильности, новая батарея демонстрирует выдающуюся производительность, сохраняя эффективность даже в экстремальных условиях, таких как космос или арктические зоны.
Этот источник энергии открывает новые возможности там, где замена источников питания затруднена, как в спутниках, марсоходах, военных системах и медицинских имплантатах. Его высокая энергоэффективность и способность работать десятилетиями без технического обслуживания делают эту технологию революционной. «Мы стремимся ускорить коммерциализацию и миниатюризацию», — добавил профессор Ин. Прорыв также подчеркивает потенциал перовскитов, ранее использовавшихся в солнечных панелях, для ядерной энергетики, устанавливая новые стандарты в разработке источников питания.
Ученые DGIST планируют дальнейшее развитие технологии, уменьшая размеры батарей и адаптируя их для широкого спектра применений. Этот проект может привести к созданию автономных систем для космических станций, глубоководных зондах и удаленных сенсоров.
Источник: iXBT
