Научници са DGIST-а створили прву практичну следећу генерацију бетаволтаичне ћелије користећи угљеник-14 и перовскит
Научници су постигли велики пробој креирањем прве светске следеће генерације бетаволтаичне ћелије. Ова напредна енергетска ћелија је направљена директним повезивањем електроде радиоактивног изотопа са перовскит апсорбер слојем, савременим материјалом познатим по својој ефикасности.
Унапређења за боље перформансе
Да би побољшали радне карактеристике, тим је уградио квантне тачке базиране на угљенику-14 у електроду и унапредио структуру перовскитног слоја. Ове иновације довеле су до веома стабилног извора напајања и импресивне енергетске конверзије.
Објављено у престижном часопису
Резултати овог истраживања објављени су у часопису Chemical Communications, а водио их је професор Су-Ил Ин са Катедре за енергетске науке и инжењерство на DGIST-у (ректор Кунво Ли).
Примена нове технологије
Овај новоразвијени извор енергије обезбеђује стабилан и дугорочан напајање без потребе за пуњењем, што га чини обећавајућим решењем за области које захтевају дугорочну енергетску аутономију, као што су свемирска истраживања, имплантабилни медицински уређаји и војне примене.
Потреба за иновацијама у напајању
Како се минијатуризација и прецизност електронских уређаја брзо убрзавају, расте и потражња за иновативним технологијама напајања које минимализују потребу за честим пуњењем. Међутим, тренутне главне батерије, укључујући оне на бази литијума и никла, имају кратак век трајања и осетљиве су на топлоту и влагу, што ограничава њихову поузданост у екстремним условима.
Бетаволтаичне ћелије, способне да обезбеде стабилну енергију годинама, па чак и деценијама, постају јача алтернатива.
Бетаволтаичне ћелије: дугорочне, безбедне и недовољно коришћене
Бетаволтаичне ћелије производе електричну енергију хватањем бета честица које се емитују током природног радиоактивног распада. Теоретски, могу радити деценијама без одржавања. Бета честице имају и одличне биолошке безбедносне предности, јер не могу продрети кроз људску кожу.
Међутим, практични напредак је био ограничен због изазова у руковању радиоактивним материјалима и обезбеђивања стабилности материјала.
Хибридна квантна бетаволтаична ћелија
Да би превазишли ове изазове, професор Ин и његов тим развили су хибридну квантну бетаволтаичну ћелију комбинацијом електроде базиране на изотопу угљеника-14 са веома ефикасним перовскитним апсорбер слојем.
Значајно су побољшали својства транспорта наелектрисања прецизним контролисањем кристалне структуре перовскита коришћењем додатака као што су метиламонијум хлорид (MACl) и цецијум хлорид (CsCl).
Импресивни резултати
Као резултат, развијена бетаволтаична ћелија постигла је око 56.000 пута већу покретљивост електрона у поређењу са конвенционалним системима. Остварила је стабилан излазни напон током девет сати континуираног рада, показујући изузетне перформансе.
Изјаве водећих истраживача
Професор Су-Ил Ин изјавио је: „Ово истраживање представља прву светску демонстрацију практичне применљивости бетаволтаичних ћелија. Планирамо да убрзамо комерцијализацију технологија напајања следеће генерације за екстремне услове и наставимо даље са минијатуризацијом и преносом технологије.“
Докторски студент Јунхо Ли, коаутор рада, додао је: „Иако овај рад носи свакодневне изазове који често изгледају немогући, покреће нас снажни осећај мисије, свесни да је будућност наше земље тесно повезана са енергетском безбедношћу.“
