في 8 يناير، أعلنت شركة بكين بيتافولت لتكنولوجيا الطاقة الجديدة المحدودة (المشار إليها فيما يلي باسم "بيتافولت") عن تطوير بطارية طاقة ذرية مصغرة. يستخدم فريق البحث والتطوير تكنولوجيا اضمحلال النظائر النووية للنيكل -63 وأشباه الموصلات الماسية لتصغير بطاريات الطاقة الذرية وتشكيلها وخفض تكلفتها. لقد فازت هذه التكنولوجيا للتو بالجائزة الثالثة في مسابقة الابتكار CNNC 2023. المنتج الأول للشركة، بطارية BV100، تبلغ قوتها 100 ميكرووات، وجهد 3 فولت، وحجم 15 × 15 × 5 ملليمتر مكعب، وهو أصغر من عملة معدنية.
تعمل بطاريات الطاقة الذرية، والمعروفة أيضًا بالبطاريات النووية أو بطاريات النظائر المشعة، على مبدأ تحويل الطاقة المنبعثة من تحلل النظائر النووية إلى طاقة كهربائية. تبلغ كثافة الطاقة للبطاريات النووية أكثر من 10 أضعاف كثافة بطاريات الليثيوم الثلاثية. لن تشتعل فيها النيران أو تنفجر في حالة إطلاق الوخز بالإبر أو الطلقات النارية، ويمكنها العمل بشكل طبيعي في نطاق درجة حرارة تتراوح من -60 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية.
في ستينيات القرن العشرين، ومن أجل تزويد المركبات الفضائية بطاقة طويلة الأمد، قامت الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي على التوالي بتطوير البطاريات النووية. المبدأ هو أن الإشعاع النووي يسخن ويستخدم الاختلافات في درجات الحرارة لتوليد الكهرباء. هذا النوع من البطاريات النووية كبير ومكلف وله سيناريوهات تطبيق محدودة. يمكن لنوع آخر من البطاريات النووية تحويل الإشعاع مباشرة إلى طاقة كهربائية - جزيئات بيتا (البوزيترونات) المنبعثة أثناء تحلل العناصر المشعة تشع أشباه الموصلات وتولد تيارًا كهربائيًا، لكن الكفاءة منخفضة جدًا. ومن أجل التقاط جسيمات بيتا بشكل أكثر كفاءة، قام فريق علماء بيتافولت بتطوير شبه موصل ألماس أحادي البلورة عالي الأداء بسمك 10 ميكرون فقط؛ تم وضع ورقة من النيكل 63 بسمك 2 ميكرون بين محولين من أشباه الموصلات الماسية لإثارة الشحنات بشكل ثابت ومستمر. إن المكثف الفائق المصنوع من أنابيب الكربون النانوية الطويلة للغاية هو المسؤول عن جمع هذه الشحنات.
وقال تشانغ وي، رئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لشركة Betavolt، إن البطارية النووية الجديدة يمكنها تحقيق توليد طاقة مستقر لمدة 50 عامًا دون شحن أو صيانة أو إشعاع خارجي. وبمجرد إنتاجه بكميات كبيرة وطرحه في السوق، فإنه سيلبي احتياجات السيناريوهات طويلة الأمد مثل الفضاء الجوي، ومعدات الذكاء الاصطناعي، والمعدات الطبية، والأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، وأجهزة الاستشعار، والطائرات الصغيرة بدون طيار، والروبوتات الصغيرة. إذا كانت الطاقة كافية، فلن تحتاج الهواتف المحمولة المجهزة بالبطاريات النووية إلى الشحن، ولن تحتاج الطائرات الصغيرة بدون طيار إلى العودة إلى المنزل للشحن.
وأوضح تشانغ وي أن شركة Betavolt تقوم بالبحث والتطوير بشكل مشترك مع الجامعات المحلية لتطوير بطاريات ذات طاقة أعلى باستخدام نظائر السترونتيوم 90 والبروميثيوم 147 والديوتيريوم.