Betavolt dévoile une pile révolutionnaire de la taille d'une pièce de monnaie avec un isotope nucléaire de nickel-63 et des semi-conducteurs en diamant

Les batteries au lithium-polymère ont eu un impact considérable sur de nombreux appareils portables tels que les téléphones et les ordinateurs portables au cours des trois dernières décennies. En fonction de la capacité et de la taille de la batterie, les ordinateurs portables peuvent désormais fonctionner plus de 15 heures et les téléphones peuvent durer jusqu'à plusieurs jours par charge unique, et il existe des chargeurs rapides qui peuvent recharger complètement les batteries en moins d'une heure. Toutefois, à l'exception des nouveaux chargeurs GaN, les progrès ont considérablement ralenti dans le secteur Li-ion, car les fabricants de puces tentent d'améliorer l'efficacité énergétique grâce à la miniaturisation des transistors. La Chine entend maintenant révolutionner ce secteur avec un nouveau type de batterie qui agit comme un micro-réacteur nucléaire et promet d'offrir une alimentation continue pendant 50 ans.

La société chinoise Betavolt New Energy Technology Co. a mis au point une micro-batterie nucléaire basée sur la désintégration de l'isotope nucléaire nickel-63 et sur le premier semi-conducteur en diamant. Le modèle de batterie est connu sous le nom de BV100 et est censé produire de l'électricité pendant 50 ans sans chargement ni entretien. Étant donné que nous achetons aujourd'hui de nouveaux appareils tous les deux ou trois ans, une autonomie de 2 à 3 ans devrait suffire. Betavolt prévoit de lancer la production de masse dans le courant de l'année.

Avec un tel projet, la Chine affirme être "très en avance" sur l'Europe et l'Amérique, qui n'ont développé que des batteries thermonucléaires de grande taille utilisées dans l'industrie aérospatiale. Betavolt a réussi à miniaturiser le concept et à le rendre viable pour les appareils portables. Tout comme les piles de grande taille, les nouveaux modèles BV100 de la taille d'une pièce de monnaie convertissent l'énergie libérée par la désintégration des isotopes nucléaires en courant électrique par l'intermédiaire d'un convertisseur semi-conducteur. Les tests de Betavolt ont révélé que l'isotope nickel-63 est le plus efficace pour les piles de petite taille. Le modèle BV100 place donc une feuille de nickel-63 de 2 mm d'épaisseur entre deux couches semi-conductrices en diamant de 10 mm d'épaisseur afin de faciliter la conversion du courant électrique.

Dans le matériel promotionnel publié par Betavolt, la batterie semble comprendre trois modules empilés, chacun avec une feuille d'isotope placée entre deux couches de convertisseur. Betavolt explique qu'elle peut produire des modèles comportant des dizaines ou des centaines de modules indépendants utilisés en parallèle, ce qui permet d'obtenir des tailles et des capacités différentes.

Le BV100 a un volume de seulement 15 X 15 X 5 mm² et sa puissance est donc limitée à 100 mW à 3V. Il produit 8,64 J par jour et 3153 J par an. Un modèle plus grand de 1 W devrait être commercialisé d'ici 2025 et pourrait être plus adapté aux téléphones et aux drones.

Même s'il s'agit d'isotopes radioactifs, Betavolt assure que ce type de batterie est sans danger pour l'environnement et qu'elle ne prendra pas feu ou n'explosera pas en raison d'une mauvaise manipulation ou de conditions difficiles. Elle peut alimenter en toute sécurité des appareils médicaux tels que des stimulateurs cardiaques, des cœurs artificiels et des cochlées dans le corps humain. Une fois complètement désintégré, l'isotope de nickel-63 devient un isotope stable du cuivre, qui n'est pas radioactif, ne constitue pas une menace ou une pollution pour l'environnement et ne nécessite pas de processus de recyclage coûteux.