Le 8 janvier, Beijing Betavolt New Energy Technology Co., Ltd. (ci-après dénommée « Betavolt ») a annoncé le développement d'une batterie atomique miniature. L’équipe R&D utilise la technologie de désintégration des isotopes nucléaires du nickel-63 et des semi-conducteurs en diamant pour miniaturiser, modulariser et réduire le coût des batteries à énergie atomique. Cette technologie vient de remporter le troisième prix du Concours d’Innovation CNNC 2023. Le premier produit de l'entreprise, la batterie BV100, a une puissance de 100 microwatts, une tension de 3 volts et un volume de 15 × 15 × 5 millimètres cubes, ce qui est plus petit qu'une pièce de monnaie.
Les batteries à énergie atomique, également connues sous le nom de batteries nucléaires ou batteries à radio-isotopes, fonctionnent sur le principe de convertir l'énergie libérée par la désintégration des isotopes nucléaires en énergie électrique. La densité énergétique des batteries nucléaires est plus de 10 fois supérieure à celle des batteries ternaires au lithium. Ils ne prendront pas feu et n'exploseront pas si des coups d'acupuncture ou des coups de feu sont tirés, et ils peuvent fonctionner normalement entre moins 60 °C et 120 °C.
Dans les années 1960, afin de fournir une énergie durable aux vaisseaux spatiaux, les États-Unis et l’Union soviétique ont successivement développé des batteries nucléaires. Le principe est que le rayonnement nucléaire échauffe et utilise les différences de température pour produire de l’électricité. Ce type de batterie nucléaire est volumineux, coûteux et a des scénarios d’application limités. Un autre type de batterie nucléaire peut convertir directement le rayonnement en énergie électrique : les particules bêta (positons) émises lors de la désintégration des éléments radioactifs irradient les semi-conducteurs et génèrent du courant électrique, mais l'efficacité est très faible. Afin de capturer plus efficacement les particules bêta, l'équipe de scientifiques de Betavolt a développé un semi-conducteur en diamant monocristallin haute performance d'une épaisseur de seulement 10 microns ; une feuille de nickel 63 de 2 microns d'épaisseur a été placée entre deux convertisseurs semi-conducteurs en diamant pour exciter les charges de manière stable et continue. Un supercondensateur constitué de nanotubes de carbone ultra-longs est chargé de collecter ces charges.
Zhang Wei, président-directeur général de Betavolt, a déclaré que la nouvelle batterie nucléaire peut permettre une production d'électricité stable pendant 50 ans sans charge, maintenance et rayonnement externe. Une fois produit en série et mis sur le marché, il répondra aux besoins de scénarios durables tels que l'aérospatiale, les équipements d'intelligence artificielle, les équipements médicaux, les systèmes microélectromécaniques, les capteurs, les petits drones et les micro-robots. Si la puissance est suffisante, les téléphones portables équipés de batteries nucléaires n’auront plus besoin d’être rechargés et les petits drones n’auront plus besoin de rentrer chez eux pour se recharger.
Zhang Wei a expliqué que Betavolt recherchait et développait conjointement avec des universités nationales pour développer des batteries de plus grande puissance utilisant les isotopes du strontium-90, du prométhium-147 et du deutérium.