辐射电离-离子渗透复合式同位素电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了辐射电离‑离子渗透复合式同位素电池及其制备方法，该同位素电池包括：壳体，其内限定有密闭腔室；渗透膜，其设置在密闭腔室内，且将密闭腔室在水平方向上分隔成正极腔室和负极腔室，正极腔室和负极腔室内填充有电解质溶液；放射源，其设置在所述负极腔室内；正极和负极；缓冲垫，其包裹在壳体的外表面上；内封装层，其包裹在所述缓冲垫的外表面上；外封装层，其包裹在内封装层的外表面上，外封装层与正极和负极之间设置有绝缘环。该同位素电池能够突破传统静态型同位素电池存在单一换能、能损较大的技术瓶颈，具有能量转换效率高、输出功率大、工作稳定性好等特点。

【技术实现步骤摘要】
辐射电离-离子渗透复合式同位素电池及其制备方法
本专利技术属于渗透能发电、化学电池与同位素电池领域，具体涉及辐射电离-离子渗透高性能复合式同位素电池及其制备方法。
技术介绍
原子核成分(或能态)自发地发生变化，同时放射出射线的同位素称为放射性同位素。放射性同位素电池，简称同位素电池，其利用换能器件将放射性同位素衰变时释放出射线的能量转换成电能输出，从而达到供电目的。由于同位素电池具有服役寿命长、环境适应性强、工作稳定性好、无需维护、小型化等优点，目前已在军事国防、深空深海、极地探测、生物医疗、电子工业等重要领域被广泛应用。同位素电池首先由英国物理学家HenryMoseley于1913年提出，而有关同位素电池的研究主要集中在过去的100年，结合不同换能方式下同位素电池换能效率高低与输出功率大小将同位素电池的换能方式可分为四类：①静态型热电式(直接收集、温差电/热电、热离子发射、接触电势差、热光伏、碱金属热电转换)同位素电池；②辐射伏特效应(肖特基、PN/PIN结)同位素电池；③动态型热电式(布雷顿循环、斯特林循环、朗肯循环、磁流体发电、外中子源驱动式)同位素电池；④特殊换能机理(辐射发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射电离‑离子渗透复合式同位素电池，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有顶盖，所述壳体内限定有密闭腔室；渗透膜，所述渗透膜设置在所述密闭腔室内，且将所述密闭腔室在水平方向上分隔成正极腔室和负极腔室，所述正极腔室和所述负极腔室内填充有电解质溶液；放射源，所述放射源设置在所述负极腔室内；正极，所述正极设置在所述正极腔室内，且所述正极的一端伸出所述顶盖；负极，所述负极设置在所述负极腔室内，且所述负极的一端伸出所述顶盖；缓冲垫，所述缓冲垫包裹在所述壳体的外表面上；内封装层，所述内封装层包裹在所述缓冲垫的外表面上；以及外封装层，所述外封装层包裹在所述内封装层的外表面上，所述外封装层与所述正极和所述负...

【技术特征摘要】
1.一种辐射电离-离子渗透复合式同位素电池，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有顶盖，所述壳体内限定有密闭腔室；渗透膜，所述渗透膜设置在所述密闭腔室内，且将所述密闭腔室在水平方向上分隔成正极腔室和负极腔室，所述正极腔室和所述负极腔室内填充有电解质溶液；放射源，所述放射源设置在所述负极腔室内；正极，所述正极设置在所述正极腔室内，且所述正极的一端伸出所述顶盖；负极，所述负极设置在所述负极腔室内，且所述负极的一端伸出所述顶盖；缓冲垫，所述缓冲垫包裹在所述壳体的外表面上；内封装层，所述内封装层包裹在所述缓冲垫的外表面上；以及外封装层，所述外封装层包裹在所述内封装层的外表面上，所述外封装层与所述正极和所述负极之间设置有绝缘环。2.根据权利要求1所述的辐射电离-离子渗透复合式同位素电池，其特征在于，所述壳体呈正棱柱状、棱柱状、圆柱状或椭圆柱状。3.根据权利要求1所述的辐射电离-离子渗透复合式同位素电池，其特征在于，所述放射源为放射性同位素镀层。4.根据权利要求3所述的辐射电离-离子渗透复合式同位素电池，其特征在于，所述放射性同位素镀层形成在所述负极腔室的内壁上，优选地，形成在与所述渗透膜相对的侧壁上。5.根据权利要求1所述的辐射电离-离子渗透复合式同位素电池，其特征在于，所述放射源为α放射源，所述α放射源为选自210Po、Gd210Po、210Po(RE)、210Po(RE)3、235U、238Pu、238PuO2微球、238PuO2-Mo陶瓷、238PuO2燃料球、238PuO2陶瓷、238Pu-Zr合金、238Pu-Ga合金、238Pu-Pt合金、238Pu-Sc合金、238PuN、238PuC、241Am、242Cm、242Cm2O3、244Cm和244Cm2O3中的至少一种，任选地，所述放射源为β放射源，所述β放射源为选自Sc3H...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳清，周毅，李公平，张世旭，冯丹，鄂得俊，孙鑫，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44