Десятки лет без подзарядки: в Корее создали первую в мире ядерную батарейку с перовскитом

Детали исследования описаны в статье для Chemical Communications.

Ученые внедрили квантовые точки на основе радиоактивного изотопа углерода-14 в электрод, который напрямую присоединили к перовскитному поглотителю. Использовав добавки на основе хлора, они настроили кристалличность перовскита и успешно добились как стабильной выходной мощности, так и значительного повышения эффективности и стабильность преобразования энергии. Элемент продемонстрировал увеличение подвижности электронов в 56 000 раз, но и поддерживал стабильную выходную мощность в течение девяти часов непрерывной работы.

"Это исследование знаменует собой первую в мире демонстрацию практической жизнеспособности бета-вольтаических ячеек, — заявил руководитель исследования профессор Су-Ил Ин. — Мы планируем ускорить коммерциализацию технологий электропитания следующего поколения для экстремальных условий и продолжить работу по миниатюризации и передаче технологий".

Современные аккумуляторы на основе лития и никеля имеют довольно короткий срок службы, а также плохо выдерживают экстремальные условия, такие как жара и высокая влажность. Бета-вольтаические элементы должны устранить эти недостатки, работая десятки лет без перезарядки. Они отличаются высокой плотностью энергии и долговечностью, поэтому идеально подходят для питания устройств в удаленных или суровых условиях, где замена или обслуживание устройства нецелесообразны.

Однако практическое развитие этой технологии сдерживается сложностью обращения с радиоактивными материалами и обеспечения долговременной стабильности компонентов ячейки. Корейские ученые решила эти проблемы благодаря объединению изотопа углерода-14 с перовскитным поглотителем.

"Эти результаты знаменуют собой значительный прогресс в этой области и открывают многообещающий путь к практическому применению перовскитных бета-вольтаических ячеек для генерации энергии в суровых условиях, где критически важна долгосрочная и стабильная подача энергии", — говорится в заключении исследования.