俄罗斯研究人员亚历山大·阿尼金和帕维尔·莫谢耶夫在无机材料AA博奇瓦尔研究所(VNIINM)开发了适用于自主飞机系统和航天器的贝塔伏特能源源。国家研究核大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)空间研究与技术中心的叶夫根尼·斯捷平指出:“为飞机和空间系统制造紧凑而高效的电源是俄罗斯的关键优先事项。”

这种核电池的工作原理基于放射性物质在半导体材料中β辐射的转换。俄罗斯主要使用镍-63同位素,其半衰期为100年,使电池能够工作50至100年,而美国常用氚。MEPhI的专家在2023年底表示,这些贝塔伏特电池可能在2028至2029年间进入大规模生产。
俄罗斯的研究由莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)、莫斯科物理技术学院(MIPT)以及俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)的子公司组成的联盟领导。NUST MISIS开发了专利3D结构,将辐射转换面积增加14倍,比功率提升10倍,同时设备尺寸减少三分之二。
MEPhI近期转向核电池设计的原创替代方法,利用整个材料体积内的能量转换,而非仅表面界面。这种方法可扩展到亚千瓦级别功率,远超当前微瓦级别。VNIINM则专注于镍-63源的材料科学,开发超薄放射性箔技术,确保电池寿命长达100年且无功率衰减。
贝塔伏特电池的安全策略包括分层设计和严格测试。镍-63发射低能量β粒子,无法穿透纸张或皮肤,且不产生显著伽马辐射,电池外壳提供完全屏蔽。俄罗斯的电池经过浸没和高压测试,以适应北极和太空等极端环境。
主要挑战是同位素成本高,截至2026年初,一克镍-63约4000美元。研究人员正寻求与Rosatom的核中心合作,通过规模化富集降低成本。俄罗斯的贝塔伏特电池技术进展,为长期太空任务和偏远地区应用提供了潜在解决方案。









