Отечественные ученые создали ядерную батарейку и эффективные термоячейки

Несколько дней назад мы публиковали новость ^[1] о том, что американский стартап Nano Diamond Battery представил работающий прототип бета-гальванической батареи, способной работать тысячи лет. Рабочие батарейки стартап обещает уже в конце этого года.

Как оказалось, похожая разработка есть и у отечественных ученых. Специалисты из НИИТУ «МИСиС» в начале августа этого года продемонстрировали ^[2] собственный прототип батареи, конструкция которой основана на микроканальной объемной структуре никелевого бета-гальванического элемента. Срок службы его — около 20 лет.

Особенность структуры в том, что радиоактивный элемент наносится с двух сторон планарного p-n перехода. Это позволяет упростить технологию изготовления элемента, плюс контролировать обратный ток. Благодаря микроканалам эффективная площадь преобразования бета-излучения увеличивается в 14 раз, а значит, увеличивается и ток.

По словам ^[3] представителей университета, элемент может использоваться в нескольких режимах: аварийный источник питания или датчик температуры в девайсах, которые эксплуатируются при экстремальных температурах в труднодоступных местах, включая горы, воду или даже космос.

Не радиоактивностью единой

А еще ученые НИИТУ «МИСиС» разработали ^[4] термохимические ячейки, которые превращают тепло в электрическую энергию. Элементы питания такого типа имеют небольшой размер. Благодаря этому их можно сделать носимыми, размещая на одежде.

Ну а вырабатываемую энергию можно будет использовать для подпитки разных мобильных устройств. По мнению ученых, термоэлектричество — одно из наиболее перспективных направлений энергетики. Правда, есть проблема — выходная мощность слишком низкая.

Специалисты нашли способ решить эту проблему — в конструкции батареек используются оксидно-металлические электроды на основе полых никелевых микросфер и водного электролита. Это решение дает возможность повысить ток, снизив внутреннее сопротивление элемента.

Напряжение разомкнутой цепи может в этом случае достигать 0,2 В при температуре электрода до 85 градусов Цельсия. Мощность такого элемента в 10-20 раз выше по сравнению с аналогами. Ну а использование водного электролита позволяет снизить стоимость производства и увеличить безопасность системы.

Ученые заявили о том, что им удалось достигнуть рекордного для водных электролитов показателя гипотетического коэффициента термоэлектрической чувствительности в 4,5 мВ/К.

В ближайшем будущем отечественные ученые собираются увеличить выходную мощность за счет оптимизации состава электродов и улучшения общей конструкции термоячейки.

Автор: Seleditor

Источник ^[5]