Исследователи Института науки и технологий Тэгу Кенбук (DGIST, Южная Корея) представили прототип батареи с углеродом-14, нестабильной и радиоактивной формой углерода, называемой радиоуглеродом. Учитывая, что радиоуглерод разлагается очень медленно, батарея на радиоуглероде теоретически может прослужить тысячелетия. Радиоуглерод является побочным продуктом атомных электростанций, что влияет на его стоимость и доступность.
Команда учёных под руководством Су-Иль Ин, доктора философии, профессора DGIST и члена Королевского химического общества, считает, что производительность литий-ионных аккумуляторов практически достигла своего предела и необходимы новые альтернативные технологии.
Такой альтернативой для недолговечных, требующих постоянной подзарядки литий-ионных аккумуляторов, могут стать компактные ядерные аккумуляторы.
Действие миниатюрных по размерам аккумуляторов основано на свойстве углерода-14, радиоактивном изотопе углерода, который излучает безопасные бета-частицы. Эти частицы можно экранировать тонким листом алюминия.
В типичной бета-вольтаической батарее электроны ударяются о полупроводник, что приводит к выработке электроэнергии. Полупроводники являются критически важным компонентом бета-вольтаических батарей, поскольку они в первую очередь отвечают за преобразование энергии.
В представленном прототипе используется полупроводник на основе диоксида титана сенсибилизированный красителем на основе рутения. Этот материал применяется в солнечных батареях.
Новая батарея также имеет радиоуглерод в сенсибилизированном красителем аноде и катоде. Обрабатывая оба электрода радиоактивным изотопом, исследователи увеличили количество генерируемых бета-лучей и сократили потери энергии бета-излучения, связанные с расстоянием между двумя структурами.
Разработчики считают, что безопасность, экологичность и долговечность – основные характеристики ядерных батарей.
