Em 8 de janeiro, a Beijing Betavolt New Energy Technology Co., Ltd. (doravante denominada "Betavolt") anunciou o desenvolvimento de uma bateria de energia atômica em miniatura. A equipe de P&D usa tecnologia de decaimento de isótopos nucleares de níquel-63 e semicondutores de diamante para miniaturizar, modularizar e reduzir o custo de baterias de energia atômica. Esta tecnologia acaba de ganhar o terceiro prémio no Concurso de Inovação CNNC 2023. O primeiro produto da empresa, a bateria BV100, tem potência de 100 microwatts, voltagem de 3 volts e volume de 15 × 15 × 5 milímetros cúbicos, menor que uma moeda.
As baterias de energia atômica, também conhecidas como baterias nucleares ou baterias de radioisótopos, funcionam segundo o princípio de converter a energia liberada pelo decaimento dos isótopos nucleares em energia elétrica. A densidade de energia das baterias nucleares é mais de 10 vezes maior que a das baterias ternárias de lítio. Eles não pegarão fogo ou explodirão se forem disparados acupuntura ou tiros, e podem funcionar normalmente na faixa de -60°C a 120°C.
Na década de 1960, a fim de fornecer energia duradoura às espaçonaves, os Estados Unidos e a União Soviética desenvolveram sucessivamente baterias nucleares. O princípio é que a radiação nuclear aquece e aproveita as diferenças de temperatura para gerar eletricidade. Este tipo de bateria nuclear é grande, cara e tem cenários de aplicação limitados. Outro tipo de bateria nuclear pode converter diretamente a radiação em energia elétrica - partículas beta (pósitrons) emitidas durante o decaimento de elementos radioativos irradiam semicondutores e geram corrente elétrica, mas a eficiência é muito baixa. Para capturar partículas beta com mais eficiência, a equipe de cientistas da Betavolt desenvolveu um semicondutor de diamante monocristalino de alto desempenho com espessura de apenas 10 mícrons; uma folha de níquel 63 com 2 mícrons de espessura foi colocada entre dois conversores semicondutores de diamante para excitar cargas de forma estável e contínua. Um supercapacitor feito de nanotubos de carbono ultralongos é responsável por coletar essas cargas.
Zhang Wei, presidente e CEO da Betavolt, disse que a nova bateria nuclear pode alcançar geração de energia estável por 50 anos sem carregamento, manutenção e radiação externa. Uma vez produzido em massa e colocado no mercado, atenderá às necessidades de cenários duradouros, como aeroespacial, equipamentos de inteligência artificial, equipamentos médicos, sistemas microeletromecânicos, sensores, pequenos drones e microrobôs. Se a energia for suficiente, os telemóveis equipados com baterias nucleares já não precisarão de ser carregados e os pequenos drones não precisarão de regressar a casa para serem carregados.
Zhang Wei apresentou que a Betavolt está pesquisando e desenvolvendo em conjunto com universidades nacionais para desenvolver baterias de maior potência usando isótopos de estrôncio-90, promécio-147 e deutério.