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韩国原子能研究所使用离子束技术开发基于氮化镓的新型β电池

离子束技术 韩国原子能研究所 β电池 放射性同位素
发布:2021-02-24 09:36:27     来源:韩国原子能研究所

 

韩国原子能研究所质子科学研究组加速器利用研究部的金东锡博士和尹俊俊的研究小组开发了一种基于氮化镓的新型β电池结构。该照片显示了基于氮化镓的β电池装置的原型。原子能研究所提供

韩国原子能研究所2月8日宣布,质子科学研究中心加速器利用研究部的Kim Dong-Seok Kim博士和Yoon-Joon Yoon小组开发了一种新的基于氮化镓β电池结构。

β电池是一种将放射性同位素发射的β射线电子转换为电能而无需外部电源(例如太阳或风)的电池。由于可以长时间使用而无需单独充电或更换,因此它是用于在太空,极地和深海等极端环境中使用的电子设备和人体植入医疗设备的下一代电源。

本研究提出的提高发电效率的技术和设计方法与现有方法不同,并且研究人员已经获得了知识产权。将来,它计划使用新结构制作β电池原型,验证其性能,然后促进商业化。

加速器利用研究部主任Lee Jae-sang表示:“新的β电池比现有的β电池更高效,更稳定。它应广泛用于电子设备中,用于难以充电的极端环境,以及难以更换电池的桥梁,水坝和隧道传感器”。

这次开发的β电池结构是使用原子能研究所拥有的离子束技术设计的。与现有电池相比,它可以显着提高功率转换效率和输出,因此它的期望值不断提高。

β电池利用放射性同位素发出的β射线电子与半导体碰撞时产生的电子空穴来发电。研究人员将结点设计为“交叉结点结构”,呈互锁状(类似于块状),以提高转换效率。另外,形成阻挡层以阻挡在衬底下面电荷的流动,以减少泄漏功率损失并增加总输出功率。

交叉结结构使得能够实现靠近作为能量源的放射性同位素的多个PN结结构,从而确保了比现有的“堆叠结结构”更宽的电子-空穴对生成区域。

《国际能源研究杂志》(International in Journal of Energy Research),第45卷第1期,封面。原子能研究所提供

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