Автор: Кіра Борисіхіна
Вчені з Інституту науки і технологій Тегу Кенбук (DGIST) розробили напівпостійні акумулятори нового покоління, які не потребують підзарядки.
Ця інноваційна технологія, що використовує бета-електричні елементи з подвійним розташуванням радіоактивних ізотопів і сенсибілізованим барвником, може стати ключовим фактором у досягненні лідерства Кореї в таких галузях, як космос, глибоководні дослідження, охорона здоров’я, електромобілі та дрони.
Відео дня Читайте також:
Прорив. У Південній Кореї створили батарею, здатну заряджатися за лічені секунди
Дослідження, опубліковане в журналі Journal of Power Sources, являє собою значний крок вперед у технології акумуляторів. Сучасні акумулятори, незважаючи на їхню важливість в умовах Четвертої промислової революції та швидкого розвитку Інтернету речей (IoT), кіберфізичних систем і штучного інтелекту (AI), стикаються з низкою обмежень. Серед них — зростання вартості сировини, як-от літій та нікель, проблеми безпеки, пов’язані з тепловиділенням, довговічністю та обмеженою продуктивністю.
Особливий інтерес викликають бета-вольтаїчні елементи, які генерують енергію, коли електрони бета-випромінювання, які випромінюють радіоізотопи (наприклад, вуглець, нікель і водень), потрапляють у напівпровідник. Ці елементи здатні генерувати енергію самостійно, без необхідності в підзарядці, і мають тривалий термін служби завдяки довгому періоду напіврозпаду радіоізотопів. Крім того, бета-промені, які є основним джерелом енергії таких елементів, менш небезпечні для людини порівняно з гамма-променями і мають високу стабільність.
Команда під керівництвом професора Су-іл Ін розробила бета-вольтаїчні елементи, використовуючи недорогі матеріали: барвник N719, радіоізотоп вуглецю-14 і діоксид титану. Вони синтезували лимонну кислоту в наночастинки ізотопу вуглецю, збільшуючи щільність енергії, і додали її між барвником і діоксидом титану для створення міцного зв’язку, що дало змогу досягти високого рівня перетворення енергії та стабільності.
Читайте також:
Видобуток і переробка. Хіміки створили революційний метод вилучення літію з різних джерел
Експериментальні результати показали, що розроблені елементи генерують у 658 500 разів більше електронів, ніж випускають, і можуть стабільно генерувати електроенергію протягом 100 годин. Ці показники значно перевищують ефективність і стабільність раніше розроблених групою елементів.
«Це дослідження має важливе значення, оскільки ми успішно розробили новий тип бета-вольтаїчного елемента на основі недорогого барвника», — зазначив професор Су-іл Ін. Дослідники планують провести подальші дослідження з проєктування та масового виробництва ядерних батарей, щоб комерціалізувати цю технологію в майбутньому.
Таким чином, нова технологія напівпостійних акумуляторів може зіграти важливу роль у розв’язанні проблем енергопостачання і стати значним внеском у розвиток технологій і сталого зростання.
Читати далі
