Въпреки че литиево-йонните акумулаторни батерии издържат часове или дни, тяхната производителност се влошава с течение на времето, което изисква често презареждане на мобилни телефони и електрически коли. Сега изследователи проучват ново решение: ядрени батерии, захранвани с радиовъглерод, които могат да издържат десетилетия и дори повече без презареждане.
"Ефективността на литиево-йонните батерии е почти изчерпана", обяснява Су-Ил Ин (Su-Il In), професор в Института за наука и технологии в Тегу Гьонбук, Южна Корея. Неговата работа е насочена към нарастващото търсене на издръжливи батерии, особено когато центровете за данни, дроновете и устройствата за дистанционно наблюдение тласкат литиево-йонните батерии до границите на техните възможности.
За разлика от литиево-йонните батерии, ядрените батерии използват енергия от радиоактивни материали. Те включват бета частици, по-безопасна форма на радиация, която може да бъде екранирана с тънки алуминиеви листове, което ги прави идеални за компактни и сигурни приложения.
Ин и неговият екип са разработили прототип на бета-волтаична батерия, използваща въглерод-14, радиоактивен изотоп, който излъчва само бета-лъчи. Радиовъглеродът е евтин и лесен за рециклиране, но също така се разгражда със скоростта на охлюв, потенциално захранвайки устройства за хилядолетия.
Иновативният дизайн на батерията на екипа разчита на полупроводник на основата на титанов диоксид, подсилен с багрило на основата на рутений, обработено с лимонена киселина. Когато бета лъчите ударят багрилото, тази настройка задейства каскада от прехвърляне на електрони, т. нар. електронна лавина, ефективно генерирайки електричество.
Изследователите допълнително подобряват мощността на батерията като поставят радиовъглерод в двата електрода, което увеличава бета лъчите, като същевременно минимизира загубата на енергия.
Тестовете показват, че новият им двупозиционен радиовъглероден дизайн повишава ефективността на преобразуване на енергия от 0,48% на 2,86%. Въпреки че е по-малко мощен от традиционните литиево-йонни батерии, този прототип има огромен потенциал за дългосрочни приложения. Представете си пейсмейкъри, които издържат цял живот без нужда от замяна по хирургичен път, или свръхчувствителни квантови сензори.
Последиците от тази технология надхвърлят медицината и изследванията.
Ин предвижда свят, в който ядрената енергия не е ограничена до отдалечени електроцентрали, а безопасно интегрирана в устройства "с размер на пръст". С по-нататъшна оптимизация тези батерии могат да трансформират всичко - от самоуправляващите се автомобили до космическите технологии.
Тъй като опасенията за околната среда нарастват, ядрената енергия губи стигмата си и се очертава като устойчиво, ефективно решение. Работата на Ин, подкрепена от Националната изследователска фондация на Корея и други институции, бележи значителна стъпка към по-зелени енергийни алтернативи и може да предефинира бъдещето на енергетиката.
Тези новаторски резултати са представени в наскоро проведената среща на Американското химическо дружество през пролетта на 2025 г.
Източник: Radiocarbon-Powered Nuclear Batteries: The future of infinite energy?, ТechЕxplorist
Още по темата
Технологии
Първата в света диамантена батерия с ядрена енергия и 5700 години живот е представена от Великобритания
Технологии
Дистанционни и мишки без нужда от батерии - соларни клетки ще събират светлината в помещението
Технологии
Разработва се твърд електролитен материал от гъвкави кристали за нов тип батерии
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Полетът на Starliner до МКС през 2024 г. е бил много по-драматичен, отколкото знаем (видео)
dolivo
Загадка: Как са се озовали инструменти, подобни на неандерталските, в Източна Азия - разстоянието е континент?
dolivo
Варна става част от Световно космическо парти с кратки видеоклипове и техно груув парти
Имане Хелиф
Анусът може да е еволюирал от отвор, първо използван за отделяне на сперма