[發(fā)明專利]一種基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010868066.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN111968772B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳偉平;韓運(yùn)成;王曉彧;張佳辰;李桃生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G21H1/06
• 分類號(hào): G21H1/06
• 代理公司: 合肥興東知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34148
• 代理人: 王偉

1.一種基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：包括石墨烯異質(zhì)結(jié)能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(1)和與所述石墨烯異質(zhì)結(jié)能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(1)相配合的放射源(2)，所述石墨烯異質(zhì)結(jié)能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(1)包括襯底材料層(11)，設(shè)置在所述襯底材料層(11)的背面的背電極(12)，設(shè)置在所述襯底材料層(11)的正面的石墨烯層(14)，所述石墨烯層(14)與所述襯底材料層(11)之間形成異質(zhì)結(jié)；

所述石墨烯層(14)直接作為上層電極引出，所述石墨烯層(14)至少設(shè)有一層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述襯底材料層(11)的與所述石墨烯層(14)連接的一側(cè)面形成有用以飽和所述襯底材料層(11)表面的懸掛鍵的絕緣鈍化層(13)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述絕緣鈍化層(13)的材質(zhì)為二氧化硅、氧化鋁、硫、氫、氮化硅中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述襯底材料層(11)為半導(dǎo)體材料，所述半導(dǎo)體材料為單質(zhì)元素半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體或第三代半導(dǎo)體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述背電極(12)的材料為鉑電極、金電極、銦鎵電極、銅電極中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述放射源(2)包括放射源襯底材料層(21)和能夠發(fā)射出衰變粒子的放射性同位素源(22)，所述放射性同位素源(22)設(shè)置在所述放射源(2)的靠近所述石墨烯層(14)的一側(cè)，所述放射源襯底材料層(21)設(shè)置在所述放射源(2)的遠(yuǎn)離所述石墨烯層(14)的一側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述放射源襯底材料層(21)選用能夠耦合或吸附所述放射性同位素源(22)的材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述放射性同位素源(22)為β放射性同位素源或α放射性同位素源。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于石墨烯的異質(zhì)結(jié)同位素電池，其特征在于：所述石墨烯異質(zhì)結(jié)能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(1)與所述放射源(2)組成一個(gè)電池單元，多個(gè)所述電池單元通過串聯(lián)或并聯(lián)或多層垛堞的方式進(jìn)行對(duì)接封裝。