本专利针对传统同位素电源输出电流低（仅纳安级）且储能器温度适应性差的问题，提出通过金刚石半导体转换器将β放射源能量转换为电能，并结合采用长碳纳米管电极和硫酸电解质的超级电容器储能。该方案将超级电容器工作温度范围拓宽至-70℃~110℃，同时通过储能器释放实现高电流输出（比值达300:1~5000:1），解决了同位素电源在极端环境下的应用瓶颈。

　　1、同位素电源自问世以来，以高储能密度而闻名，为航天器、卫星以及远程传感器等需要长期稳定的电源供应的场合提供了可能的能量来源。

　　2、然而，传统的同位素电源比功率极低，输出电流通常只有几纳安，这大大限制了同位素电源的应用场景。目前，通常在同位素电源中配置储能器，以期克服同位素电源输出电流低的缺陷。但由于储能器的工作温度范围远小于同位素电源中其他器件的工作温度范围，其成为了限制同位素电源应用场景的主要原因之一。

　　3、由此，如何在提高同位素电源输出电流的同时，拓宽同位素电源的工作温度范围，成为需要解决的问题。

　　1、基于上述问题，本申请提供了一种同位素电源及其制造方法，可以在提高同位素电源输出电流的同时，拓宽同位素电源的工作温度范围。

　　3、第一方面，本申请实施例提供了一种同位素电源，所述同位素电源包括：β放射源、金刚石半导体转换器和储能器；

　　4、所述β放射源置于所述金刚石半导体转换器上；所述金刚石半导体转换器与所述储能器电连接；

　　5、所述储能器为超级电容器，电极材料为采用长碳纳米管的非织造材料，电解质为硫酸溶液。

　　8、可选地，所述储能器放电电流与所述金刚石半导体转换器所产生电流的比值在300:1～5000:1的范围内。

　　14、第二方面，本申请实施例提供了一种同位素电源的制造方法，所述方法包括：

　　16、电连接所述金刚石半导体转换器和储能器，形成同位素电源；所述储能器为超级电容器，电极材料为采用长碳纳米管的非织造材料，电解质为硫酸溶液。

　　17、可选地，所述在金刚石半导体转换器上配置β放射源之前，所述方法还包括：

　　21、通过磁控溅射法，在所述金刚石单晶基底上形成电触点，得到金刚石半导体转换器。

　　22、可选地，所述β放射源、金刚石半导体转换器和储能器置于陶瓷壳体内部。

　　23、可选地，所述储能器放电电流与所述金刚石半导体转换器所产生电流的比值在300:1～5000:1的范围内。

　　27、本申请实施例提供了一种同位素电源，该同位素电源包括：β放射源、金刚石半导体转换器和储能器；所述β放射源置于所述金刚石半导体转换器上；所述金刚石半导体转换器与所述储能器电连接；所述储能器为超级电容器，电极材料为采用长碳纳米管的非织造材料，电解质为硫酸溶液。由此，采用以长碳纳米管材料为电极、以硫酸溶液为电解质的超级电容器，可以将超级电容器的工作温度范围由常规的-40℃～65℃拓宽至约-70℃～110℃，既可以使同位素电源具有较宽的工作温度范围，又可以通过超级电容器，先储存金刚石半导体转换器对β放射源产生的能量进行转换而得到的电能，再以较高的电流输出电能，从而提高同位素电源的输出电流。

　　1.一种同位素电源，其特征在于，所述同位素电源包括：β放射源、金刚石半导体转换器和储能器；

　　2.根据权利要求1所述的同位素电源，其特征在于，所述同位素电源还包括：陶瓷壳体；

　　3.根据权利要求1所述的同位素电源，其特征在于，所述储能器放电电流与所述金刚石半导体转换器所产生电流的比值在300:1～5000:1的范围内。

　　4.根据权利要求1所述的同位素电源，其特征在于，所述储能器的电解质中，硫酸的质量浓度大于或等于30％。

　　5.根据权利要求1所述的同位素电源，其特征在于，所述储能器的电解质中，硫酸的质量浓度大于或等于40％。

　　6.根据权利要求5所述的同位素电源，其特征在于，所述储能器的电解质中，硫酸的质量浓度为45％。

　　7.根据权利要求1所述的同位素电源，其特征在于，所述储能器内部填充浸于所述电解质中的多孔隔离片。

　　8.根据权利要求1所述的同位素电源，其特征在于，所述β放射源为含有ni-63的同位素板。

　　10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在金刚石半导体转换器上配置β放射源之前，所述方法还包括：

　　11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述制造金刚石半导体转换器，包括：

　　12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述βPG电子放射源、金刚石半导体转换器和储能器置于陶瓷壳体内部。

　　13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述储能器放电电流与所述金刚石半导体转换器所产生电流的比值在300:1～5000:1的范围内。

　　14.根据权利要求9所述的同位素电源，其特征在于，所述储能器的电解质中，硫酸的质量浓度大于或等于30％。

　　15.根据权利要求9所述的同位素电源，其特征在于，所述β放射源为含有ni-63的同位素板。

　　本申请公开了一种同位素电源及其制造方法，可用于能源领域，该同位素电源包括：β放射源、金刚石半导体转换器和储能器；β放射源置于金刚石半导体转换器上；金刚石半导体转换器与储能器电连接；储能器为超级电容器，电极材料为采用长碳纳米管的非织造材料，电解质为硫酸溶液。由此，采用以长碳纳米管材料为电极、以硫酸溶液为电解质的超级电容器，可以将超级电容器的工作温度范围由常规的‑40℃～65℃拓宽至约‑70℃～110℃，既可以使同位素电源具有较宽的工作温度范围，又可以通过超级电容器，先储存金刚石半导体转换器对β放射源产生的能量进行转换而得到的电能，再以较高的电流输出电能，从而提高同位素电源的输出电流。

　　莫尔德科维奇·弗拉基米尔,费利蒙尼科夫·伊凡,塔雷尔金·谢尔盖,普里霍德科·德米特里,卢帕列夫·尼古拉,戈洛瓦诺夫·安东,乌拉诺夫·谢尔盖,布兰克·弗拉基米尔

　　技术研发人员：莫尔德科维奇·弗拉基米尔,费利蒙尼科夫·伊凡,塔雷尔金·谢尔盖,普里霍德科·德米特里,卢帕列夫·尼古拉,戈洛瓦诺夫·安东,乌拉诺夫·谢尔盖,布兰克·弗拉基米尔

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