Екип от учени от Института за наука и технологии Daegu Gyeongbuk (DGIST) в Южна Корея разработи първата в света бета-волтаична батерия от следващо поколение, в която е интегриран перовскитов абсорбер с радиоактивния изотоп въглерод-14. Иновацията увеличава подвижността на електроните 56 000 пъти, като осигурява стабилно и високоефективно производство на енергия без презареждане в продължение на десетилетия. Батерията, в която се използват квантови точки с въглерод-14 и оптимизиран перовскитов слой с хлоридни добавки, демонстрира стабилност в екстремни условия, което я прави идеална за военни операции, космически мисии и дистанционни системи.

Бета-волтаичните батерии преобразуват енергията от бета-разпада на радиоактивни изотопи в електричество и се характеризират с висока енергийна плътност и дълготрайност. Екипът на DGIST директно свързва електрод от квантови точки с въглерод-14 с перовскитов абсорбер, като подобрява кристалността на слоя с хлоридни добавки. Това увеличава подвижността на електроните 56 000 пъти и осигурява стабилна мощност в продължение на 9 часа непрекъсната работа. „За първи път доказахме практическата приложимост на бета-батериите“, заяви ръководителят на проекта професор Су-Ил Ин. Технологията решава проблемите на традиционните батерии като литиевите, които се износват бързо при горещина, влага и интензивна употреба.

Ключовото нововъведение е интегрирането на въглерод-14, безопасен изотоп с дълъг период на полуразпад, в електрода от квантови точки и подобряването стабилността на перовскитния слой. По този начин се елиминират трудностите, свързани с боравенето с радиоактивни материали, и се осигурява дълготрайност на компонента. За разлика от предишните бета-волтаични системи, които страдаха от ниска ефективност и нестабилност, новата батерия демонстрира изключителна производителност, като поддържа енергия дори в екстремни среди като космическите и арктическите региони.

Батерията е обещаваща за приложения, при които подмяната на захранващите устройства е трудна – от сателити и марсоходи до военни системи и медицински импланти. Високата ѝ енергийна ефективност и способността ѝ да работи в продължение на десетилетия без поддръжка правят технологията революционна. „Планираме да ускорим комерсиализацията и миниатюризацията“, каза професор Ин. Пробивът също така подчертава потенциала на перовскитите, използвани преди в слънчеви панели, за ядрена енергия, като поставя нови стандарти в разработването на източници на енергия.

Учените от DGIST възнамеряват да разширят мащаба на технологията, като намалят размера на батериите и ги адаптират за широк спектър от приложения. Проектът може да доведе до създаването на автономни системи за космически станции, дълбоководни сонди и дистанционни сензори.