За последние три десятилетия литий-полимерные батареи оказали большое влияние на многие портативные устройства, например, такие как телефоны и ноутбуки. В зависимости от емкости и размера аккумулятора ноутбуки в настоящее время могут работать более 15 часов, а телефоны могут работать до нескольких дней без подзарядки, плюс есть поддержка зарядных устройств высокой мощности, которые могут полностью зарядить батареи менее чем за час. Однако, за исключением новых зарядных устройств на основе GaN, прогресс в секторе литий-ионных аккумуляторов значительно замедлился, поскольку производители микрочипов пытаются повысить энергоэффективность за счет миниатюризации транзисторов. Теперь стало известно, что Китай намерен совершить революцию в этой отрасли с помощью нового типа батареи, которая работает как микроядерный реактор и обещает обеспечить непрерывную работу гаджетов и других электронных устройств в течение 50 лет.
Компания Betavolt New Energy Technology Co., Ltd из Китая успешно разработала микроядерную энергетическую батарею, в основе которой лежит распад ядер изотопа никеля-63 и использование первого алмазного полупроводника. Модель аккумулятора под названием BV100, как говорят, будет генерировать электроэнергию в течение 50 лет без зарядки и обслуживания. Учитывая, что сейчас средний возраст устройств до их замены на новое составляет 2-3 года, то об их заряде можно будет даже не вспоминать. Массовое производство революционных источников питания компания Betavolt планирует начать уже в этом году.
Китай утверждает, что он намного опережает Европу и Америку в данном вопросе, которые разработали термоядерные батареи только большого размера, используемые в аэрокосмической промышленности. Betavolt удалось миниатюризировать эту концепцию и сделать ее пригодной для портативных устройств. Как и большие батареи, новые модели BV100 размером с монету преобразуют энергию, выделяемую при распаде ядерных изотопов, в электрический ток через полупроводниковый преобразователь. Испытания компании показали, что изотоп никель-63 лучше всего подходит для батарей небольшого размера, поэтому в конструкции BV100 пластина никеля-63 толщиной 2 мм помещается между слоями алмазного полупроводника толщиной, чтобы облегчить преобразование электрического тока.
В рекламном материале, выпущенном Betavolt, батарея состоит из трех модулей, каждый из которых имеет лист изотопа, помещенный между двумя слоями преобразователя. В Betavolt поясняют, что они могут производить конструкции с десятками или сотнями независимых модулей, используемых параллельно, что позволяет использовать устройства разных размеров и мощностей.
Батарея BV100 имеет размеры всего 15 х 15 х 5 мм, поэтому номинальная мощность ограничена 100 мВт при напряжении 3 В. Она производит 8,64 Дж в день и 3153 Дж в год. К 2025 году планируется выпустить более крупную модель мощностью 1 Вт, которая может больше подойти для телефонов и дронов.
Несмотря на то, что компания Betavolt имеет дело с радиоактивными изотопами, она гарантирует, что этот тип батарей безопасен для окружающей среды и не загорится и не взорвется из-за неправильного обращения или суровых условий эксплуатации. Батарея может безопасно питать медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы и искусственное сердце. После полного распада изотоп никель-63 становится стабильным изотопом меди, который нерадиоактивен, не представляет угрозы и не загрязняет окружающую среду, а также не требует дорогостоящих процессов переработки.