Op 8 januari kondigde Beijing Betavolt New Energy Technology Co., Ltd. (hierna "Betavolt" genoemd) de ontwikkeling aan van een miniatuur atoomenergiebatterij. Het R&D-team maakt gebruik van nikkel-63 nucleaire isotopenvervaltechnologie en diamanthalfgeleiders om atoomenergiebatterijen te miniaturiseren, modulariseren en de kosten ervan te verlagen. Deze technologie heeft zojuist de derde prijs gewonnen in de CNNC 2023 Innovation Competition. Het eerste product van het bedrijf, de BV100-batterij, heeft een vermogen van 100 microwatt, een spanning van 3 volt en een volume van 15 x 15 x 5 kubieke millimeter, wat kleiner is dan een munt.

Atoomenergiebatterijen, ook bekend als kernbatterijen of radio-isotoopbatterijen, werken volgens het principe van het omzetten van de energie die vrijkomt bij het verval van kernisotopen in elektrische energie. De energiedichtheid van nucleaire batterijen is meer dan tien keer zo groot als die van ternaire lithiumbatterijen. Ze zullen niet in brand vliegen of ontploffen als er acupunctuur of geweerschoten worden afgevuurd, en ze kunnen normaal werken in het bereik van min 60°C tot 120°C.

Om ruimtevaartuigen van langdurige energie te voorzien, ontwikkelden de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie in de jaren zestig achtereenvolgens kernbatterijen. Het principe is dat nucleaire straling opwarmt en temperatuurverschillen gebruikt om elektriciteit op te wekken. Dit type kernbatterij is groot, duur en kent beperkte toepassingsscenario's. Een ander type kernbatterij kan straling direct omzetten in elektrische energie: bètadeeltjes (positronen) die vrijkomen tijdens het verval van radioactieve elementen bestralen halfgeleiders en genereren elektrische stroom, maar de efficiëntie is erg laag. Om bètadeeltjes efficiënter op te vangen, ontwikkelde het team van wetenschappers van Betavolt een hoogwaardige monokristallijne diamanthalfgeleider met een dikte van slechts 10 micron; een 2 micron dikke nikkel-63-plaat werd tussen twee diamanten halfgeleideromzetters geplaatst om ladingen stabiel en continu te exciteren. Een supercondensator gemaakt van ultralange koolstofnanobuisjes is verantwoordelijk voor het verzamelen van deze ladingen.

Zhang Wei, voorzitter en CEO van Betavolt, zei dat de nieuwe nucleaire batterij 50 jaar lang een stabiele energieopwekking kan realiseren zonder opladen, onderhoud en externe straling. Zodra het in massa wordt geproduceerd en op de markt wordt gebracht, zal het voldoen aan de behoeften van langdurige scenario's zoals de lucht- en ruimtevaart, apparatuur voor kunstmatige intelligentie, medische apparatuur, micro-elektromechanische systemen, sensoren, kleine drones en microrobots. Als de stroom voldoende is, hoeven mobiele telefoons met nucleaire batterijen niet meer opgeladen te worden en hoeven kleine drones niet meer naar huis terug om op te laden.

Zhang Wei introduceerde dat Betavolt samen met binnenlandse universiteiten onderzoek doet en ontwikkelt om batterijen met een hoger vermogen te ontwikkelen die gebruik maken van strontium-90, promethium-147 en deuteriumisotopen.