Diese nukleare Batterie könnte unsere Smartphones jahrzehntelang mit Energie versorgen

In einem technologischen Durchbruch haben chinesische Forscher eine nukleare Batterie entwickelt, die bis zu 50 Jahre lang Energie liefern kann, ohne aufgeladen werden zu müssen. Dieses kleine Gerät, genannt "BV100", ist nur 15 x 15 x 5 Millimeter groß, also ähnlich einer Münze, und erzeugt eine Leistung von 100 Mikrowatt. Das Funktionsprinzip beruht auf der Verwendung eines radioaktiven Isotops von Nickel, dem Nickel-63, welches sich in Kupfer umwandelt und dabei Elektronen freisetzt, die als Stromquelle genutzt werden können.


Die Innovation liegt in der Integration einer Halbleiterschicht, die sich zwischen zwei dünnen Diamantplatten befindet und dazu dient, diese Elektronen einzufangen und zu leiten. Halbleiter, welche eine Mittelposition zwischen Leitern und Isolatoren einnehmen, ermöglichen eine präzise Steuerung der Elektronenbewegung. Diese Technologie bietet daher eine deutlich höhere Lebensdauer und Energiedichte als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.

Dennoch hebt Juan Claudio Nino, ein Materialwissenschaftler an der Universität von Florida, Fragen hinsichtlich der aktuellen Leistung dieser Batterie hervor. Seiner Meinung nach liefert die BV100, trotz ihrer beeindruckenden Haltbarkeit, nur 0,01% der Elektrizität, die notwendig ist, um ein Mobiltelefon zu betreiben. Daher scheinen sich die aktuellen Anwendungen auf Geräte mit niedrigem Energieverbrauch zu beschränken, wie Herzschrittmacher oder passive drahtlose Sensoren.


Sicherheit ist ebenso ein kritischer Aspekt. Die Verwendung von Radioisotopen erfordert einen effektiven Schutz, um gegen schädliche Strahlungen abzuschirmen, insbesondere in Anwendungen im medizinischen Bereich oder im Mobilfunk. Das Design der Batterie beinhaltet also eine Abschirmung aus Blei oder Wolfram, die je nach Art und Menge des verwendeten radioaktiven Isotops ausgewählt wird.

Betavolt plant, im Jahr 2025 eine 1-Watt-Version seiner Batterie auf den Markt zu bringen, die besser für den Energieverbrauch von Mobiltelefonen geeignet ist, der zwischen 2 und 6 Watt liegt. Darüber hinaus erforscht das Unternehmen die Verwendung weiterer nuklearer Isotope, wie Strontium-90, Promethium-147 und Deuterium, die eine Lebensdauer von zwei bis dreißig Jahren in Geräten bieten.

Der Weg zu einer breiten kommerziellen Anwendung ist jedoch noch mit Hindernissen, insbesondere in Bezug auf Sicherheit und Leistung, gepflastert.