Ein südkoreanisches Team hat einen neuartigen Batterietyp vorgestellt.
Die als betavoltaische Zelle aus Siliziumkarbid präsentierte Vorrichtung ist darauf ausgelegt, über 50 Jahre lang völlig autark Strom zu liefern. Das Miniaturgerät richtet sich an Sensoren im Weltraum, in der Tiefsee oder in anderen schwer zugänglichen Umgebungen.
Eine betavoltaische Zelle wandelt die von einem radioaktiven Isotop emittierten Elektronen direkt in elektrischen Strom um. Ihre Funktionsweise erinnert an ein Solarpanel, nur dass das Licht durch Betateilchen ersetzt wird. Die Leistung ist gering, kann aber über mehrere Jahrzehnte aufrechterhalten werden.
Abbildung der betavoltaischen Zelle aus Siliziumkarbid
Die Forscher des Korea Electrotechnology Research Institute haben Nickel-63 als radioaktive Quelle gewählt. Dieses Isotop hat eine lange Halbwertszeit und emittiert Betateilchen mit niedriger Energie. Sie werden von einer Diode aus Siliziumkarbid aufgefangen, einem Material, das gegen Hitze und Strahlung beständig ist.
Der Prototyp erzeugte bis zu 160 Mikrowatt pro Quadratzentimeter aktiver Fläche. Diese Leistung reicht nur für besonders sparsame Geräte oder um einen kleinen Speicher nach und nach aufzuladen.
Tests deuten darauf hin, dass eine gleichmäßigere radioaktive Schicht die Leistung verbessern könnte. Die Forscher schätzen in einer optimierten Konfiguration ein Potenzial von 0,85 Milliwatt pro Quadratzentimeter. Zudem könnten mehrere Zellen gestapelt oder kombiniert werden.
Diese Technologie wird Batterien für Fahrzeuge oder leistungsstarke Geräte nicht ersetzen. Sie könnte vor allem Baken, Sensoren im Standby-Modus oder nicht zugängliche Instrumente mit Strom versorgen.