A veces, los teléfonos celulares mueren rápidamente o no están tan compensados para llegar a su destino en vehículos eléctricos. Las baterías recargables de litio (li -ion) en estos y otros dispositivos generalmente duran horas o días entre la carga. Sin embargo, con el uso repetido, las baterías se reducen y deben cargarse con más frecuencia. Ahora, los investigadores están considerando la radio carbono como una fuente de baterías nucleares seguras, pequeñas y baratas que pueden durar décadas o más sin ninguna compensación.
El profesor Sul en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Diego Gangbock presentará sus resultados en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS).
No solo se duele cargar lo requerido con frecuencia por las baterías de iones de Li. Limita la utilidad de las tecnologías que las baterías usan para la electricidad, como drones y equipos de teledetección. Las baterías también son malas para el medio ambiente: el litio minero está relacionado con la energía y el concepto erróneo de las baterías de leiones puede contaminar el sistema ambiental. Pero con la creciente supremacía de los dispositivos de conexión, los centros de datos y otras tecnologías informáticas, la demanda de baterías a largo plazo está aumentando.
Y las baterías mejores de iones probablemente no sean la respuesta a este desafío. “El rendimiento de las baterías de Le -ion es casi casi”, dice los investigadores sobre tecnologías energéticas en el futuro. Por lo tanto, y los miembros de su equipo están produciendo baterías nucleares como alternativa al litio.
Las baterías nucleares producen resistencia utilizando partículas de alta energía emitidas por material radiactivo. No todos los elementos radiactivos emiten radiación que es perjudicial para los organismos, y cierta radiación puede bloquearse a través de algún material. Por ejemplo, las partículas beta (también conocidas como rayos beta) pueden evitarse mediante una delgada envoltura de aluminio, lo que hace que los voltios beta sean una opción potencialmente segura para las baterías nucleares.
Los investigadores desarrollaron una batería betolítica prototipo con carbono 14, que es una forma inestable y radiactiva de carbono, llamada radio carbono. “He decidido usar un oystop radiactivo de carbono porque solo produce rayos beta”. Además, un producto secundario de las centrales nucleares, Radio Carbon es barato, fácilmente disponible y fácil de reciclar. Y dado que la radio carbono se acosa lentamente, una batería de radio carbono puede durar teóricamente por miles de años.
En una batería de escarabajo típica, los electrones atacan a un semiconductor, lo que resulta en potencia de salida. Los semiciditores son un ingrediente importante en las baterías de escarabajo, ya que son los principales responsables de la conversión de energía. Como resultado, los científicos están buscando materiales semiconductores modernos para lograr una alta eficiencia de conversión de energía, una medida de cuán efectivamente una batería puede convertir los electrones en un uso potente.
Su nuevo diseño mejora significativamente la eficiencia de conversión de energía, y el equipo utilizó un semiconductor basado en dióxido de titanio, que se usa comúnmente en células solares, que es sensible al color basado en el retiro. Reforzó el enlace entre el teñido con el tratamiento del dióxido de titanio y el ácido cítrico. Cuando los rayos beta chocan con el colorante basado en rothinio tratado del carbono de radio, una arruga de la reacción de transferencia de electrones, llamada nevadas de electrones. El iceberg luego viaja a través del teñido y el dióxido de titanio recolecta efectivamente electrones producidos.
La nueva batería también contiene ánodo sensacionizado con tinte y carbono de radio en un cátodo. Al tratar ambos electrodos con oasocopia radiactiva, los investigadores aumentaron la cantidad de rayos beta y redujeron la pérdida de energía de exploración beta relacionada con la distancia entre las dos estructuras.
Durante la demostración de la batería prototipo, los investigadores encontraron que Beta Raiz liberado de la radio carbono en ambos electrodos movilizó el tinte basado en rutinio en el ánodo para que el titanio fuera depositado por la capa de dióxido y el circuito exterior pasó a través de la electricidad utilizable. Solo en comparación con el diseño anterior con radio carbono en cátodo, el cátodo y el ánodo tuvieron un alto rendimiento del cambio de energía en la batería de los investigadores de radio carbono, que varía de 0.48 % a 2.86 %.
Dicen que estas baterías nucleares de larga duración pueden permitir muchas aplicaciones. Por ejemplo, un marcapasos continuará durante toda la vida de una persona, lo que eliminará la necesidad de un cambio quirúrgico.
Sin embargo, este diseño betaulótico se convirtió solo en una pequeña sección de radiactivo en energía eléctrica, lo que condujo a un menor rendimiento que las baterías tradicionales de Le -ion. Sugiere que más esfuerzos para mejorar la forma del ammator de rayos beta y mejorar la forma de los absorbedores beta más eficientes pueden aumentar el rendimiento de la batería y aumentar la generación de energía.
A medida que aumentan las preocupaciones climáticas, las opiniones públicas sobre la energía nuclear están cambiando. Pero todavía se cree que solo hay energía generada en una planta de energía importante en una ubicación remota. Con estos voltios beta sensibilizados con tinte de origen de doble sitio, las baterías de celda, “podemos poner un tamaño de dedo en la energía nuclear segura del equipo”.
Esta investigación se proporcionó con la Fundación Nacional de Investigación de Corea, así como. El Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Información y Comunicación tiene el Ministerio de Ciencias de la Información y la Tecnología de la Comunicación de la Información y la Comunicación Corea Programa de Investigación y Desarrollo de Tecnología Diego Gangbock Institute.
