Несколько дней назад мы публиковали новость 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 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 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 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.
