专利摘要

专利摘要

一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；包括热源结构、换能结构和惰性气体管道；热源结构包括热源腔体和热源装置，热源腔体包括热源腔体外壳、热反射层和气动单向阀，热源装置包括放射源、导热筒和防辐射层，热源装置被封装并固定于热源腔体内；换能结构包括压电能量收集电路、以及分别设于惰性气体管道壁内、外表面的纳米线压电组件、纳米热电组件，纳米线压电组件经压电能量收集电路与电池正、负极连接，纳米热电组件直接与电池正、负极连接；利用惰性气体管道连接热源结构和换能结构；电池结构被内封装固定，内封装表面设有外封装层。它突破了传统动态型同位素电池的技术瓶颈，能量转换效率高、寿命长、适用性强、清洁环保。

权利要求

1.一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：包括热源结构、换能结构和惰性气体管道（20）；热源结构包括热源腔体（1）和热源装置，热源腔体（1）包括热源腔体外壳（2），热源腔体外壳（2）内表面设有热反射层（3），热源腔体外壳（2）两端渐变收缩并通过气动单向阀（11）连接有惰性气体管道（20），热源装置包括设有夹层的导热筒（6），导热筒（6）夹层内装放射源（7），导热筒（6）内、外壁均设有防辐射层（5），热源装置被封装于热源装置外壳（4）内，热源装置利用螺丝（9）通过固定支架（8）固定于热源腔体外壳（2）上，热源装置中间设有通孔（10）；换能结构包括纳米线压电组件（12）和纳米热电组件（18），纳米线压电组件（12）固定于惰性气体管道壁（21）内表面，纳米线压电组件（12）两端设有第一电学输出电极（13），纳米热电组件（18）固定于惰性气体管道壁（21）外表面，纳米热电组件（18）两端设有第二电学输出电极（19）；第一电学输出电极（13）通过导线（17）与压电能量收集电路（14）的输入端连接，压电能量收集电路（14）的输出端和第二电学输出电极（19）分别通过导线（17）与电池正极（15）、电池负极（16）连接；惰性气体（22）在热源腔体（1）和惰性气体管道（20）中形成气流循环；利用内封装材料将热源结构、换能结构、压电能量收集电路（14）和惰性气体管道（20）固定封装，制成内封装（23），内封装（23）的外表面设有外封装层（24）。

2.如权利要求1所述的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：热源装置外壳（4）外表面均匀设有三个固定支架（8）；纳米线压电组件（12）由八个均匀固定于惰性气体管道壁（21）内表面的纳米线压电单元（25）通过导线（17）连接组成；纳米热电组件（18）由十六个均匀固定于惰性气体管道壁（21）外表面的纳米热电单元（26）通过导线（17）连接组成。

3.如权利要求2所述的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：纳米线压电单元包括第一绝缘衬底（27）、纳米梳（28）、第二绝缘衬底（29）和金属电极层（30），第一绝缘衬底（27）上表面设有纳米梳（28），第二绝缘衬底（29）上表面设有金属电极层（30），第一绝缘衬底（27）下表面与金属电极层（30）粘接；纳米热电单元包括第三绝缘衬底（31）、金属导体（32）、p型纳米热电元件（33）和n型纳米热电元件（34），p型纳米热电元件（33）和n型纳米热电元件（34）通过金属导体（32）首尾依次相连，并垂直固定于第三绝缘衬底（31）表面。

4.如权利要求3所述的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：第一绝缘衬底（27）、第二绝缘衬底（29）和第三绝缘衬底（31）的材质是SiO₂、硅胶或环氧树脂；纳米梳（28）的材质是PbZrTiO₃、ZnO或GaN；金属电极层（30）是Au、Pd、Pt、Al、Cu、Ni或Ti薄膜；p型纳米热电元件（33）的材质是p型BiSbTe纳米材料、p型SiGe纳米材料或p型Bi₂Se₃纳米材料，n型纳米热电元件（34）的材质是n型Yb_xCo₄Sb₁₂填充方钴矿纳米材料。

5.如权利要求1至4任意一项所述的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：热源腔体外壳（2）、热源装置外壳（4）、固定支架（8）、螺丝（9）和惰性气体管道壁（21）的材质相同，是316不锈钢、304不锈钢或310不锈钢；导线（17）采用GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线。

6.如权利要求5所述的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：热反射层（3）的材质是Al₂O₃；防辐射层（5）的材质是钽合金、铅薄膜、有机玻璃和铁复合材料、树脂和纳米铅复合材料或树脂和纳米硫酸铅复合材料；导热筒（6）的材质是BN；放射源（7）是α放射源：Am-241、Po-210、Pu-238或Pu-238氧化物，或者是β放射源：H-3、Ni-63、Pm-147、Sr-90、Sm-151或C-14。

7.如权利要求6所述的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；其特征在于：气动单向阀（11）是JKT-420Mpa气动单向阀；压电能量收集电路（14）是LTC3588-1型号芯片；惰性气体（22）是Ar或Ne；内封装（23）的材质是乙烯基聚二甲基硅氧烷复合材料；外封装层（24）的材质是FeNi可伐合金。

8.一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的制备方法，其特征在于：包括制备热源结构、制备换能结构、组配电池结构、灌装内封装（23）与制备外封装层（24），具体步骤如下：

1）制备热源结构

a、加热淬火耐高温不锈钢制作成设计形状的热源腔体外壳（2）；

b、在热源腔体外壳（2）内表面涂刷或溅射热反射层材料制备热反射层（3）；

c、用耐高温不锈钢锻造固定支架（8），将固定支架（8）焊接于热源装置外壳（4）外表面；

d、用螺丝（9）通过固定支架（8）将热源装置固定于热源腔体外壳（2）上；

e、在热源腔体外壳（2）两端装配气动单向阀（11）；

2）制备换能结构

a、制作第一绝缘衬底（27），在第一绝缘衬底（27）上表面采用水热法或静电纺丝法合成纳米线，制备纳米梳（28）；

b、制作第二绝缘衬底（29），在第二绝缘衬底（29）上表面采用溅射方法、蒸发方法或电镀方法制备金属薄膜作为金属电极层（30）；

c、用粘结剂将第一绝缘衬底（27）下表面与金属电极层（30）上表面粘结，制成纳米线压电单元（25）；

d、用粘结剂将纳米线压电单元（25）固定于惰性气体管道壁内表面，制成纳米线压电组件（12），用导线（17）将纳米线压电单元（25）以串联方式连接，制成第一电学输出电极（13）；

e、制作第三绝缘衬底（31），用金属导体（32）将p型纳米热电元件（33）与n型纳米热电元件（34）以串联方式连接，并用粘结剂垂直固定于第三绝缘衬底（31）表面，制成纳米热电单元（26）；

f、用粘结剂将纳米热电单元（26）固定于惰性气体管道壁（21）外表面，制成纳米热电组件（18），用导线将纳米热电单元以串联方式连接，制成第二电学输出电极（19）；

3）组配电池结构

a、将热源腔体外壳（2）所连接惰性气体管道（20）的气流出口端与纳米线压电组件（12）所在惰性气体管道（20）的一端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配；

b、将纳米线压电组件（12）所在惰性气体管道（20）气流出口端与纳米热电组件（18）所在惰性气体管道（20）的一端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配；

c、将纳米热电组件（18）所在惰性气体管道（20）气流出口端与热源腔体（1）所连接惰性气体管道（20）的气流入口端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配，并充入惰性气体（22）；

d、将第一电学输出电极（13）通过导线（17）与压电能量收集电路（14）输入端连接，压电能量收集电路（14）的输出端和第二电学输出电极（19）分别通过导线（17）与电池正极（15）、电池负极连接（16）；

4）灌装内封装材料与制备外封装层（24）

a、采用模具灌装法用内封装材料将组配完成的电池结构灌装封闭，室温下放置12小时以上固化成型，制备内封装（23）；

b、在内封装（23）表面包覆外封装层材料，接口处用密封胶固定，制备外封装层（24）。

说明书

技术领域

本发明属于同位素电池领域，具体涉及一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池；本发明还涉及一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的制备方法。

背景技术

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，正是直接利用放射性同位素衰变释放出射线所具有的电能或是利用换能器件将放射性同位素衰变释放出射线的能量转换成电能，并将电能输出，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、航天航海、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HenryMosley于1913年提出，而有关同位素电池的研究主要集中在过去的50年里，其可分为四类：①静态辐射热转换方式同位素电池的研究；②动态热电转换机制（动态型）同位素电池的研究；③辐射伏特效应同位素电池的研究；④其他辐射效应转换机制同位素电池的研究。上述四类同位素电池的研究结果表明，能量转换效率低仍是目前同位素电池的共性所在。静态辐射热转换方式的同位素电池的发展主要得益于国家层面的研究开发，特别是温差式热电转换机制同位素电池的设计与制造目前在美国已日趋完善，但目前静态辐射热转换方式同位素电池的热电转换效率仍较低，仅为4%～8%，导致其使用区域大幅减小、民用化过程较为困难。辐射伏特效应同位素电池以半导体材料为换能单元，可实现同位素电池器件小型化，扩大了同位素电池的应用范围，且随着材料科学的飞速发展取得了一定的研究成效，但辐射伏特效应同位素电池存在长期辐照下半导体材料性能退化的问题，降低了辐射伏特效应同位素电池的使用寿命。与静态辐射热转换方式同位素电池和辐射伏特效应同位素电池相比，动态型同位素电池具有较高的能量转换效率，使其成为目前同位素电池的重要研究方向，但传统动态型同位素电池存在高速运转部件润滑困难、高速转动产生的惯性矢量影响系统稳定性等技术瓶颈。本发明提出的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池可突破传统动态型同位素电池存在的上述技术瓶颈，同时较大程度地提升动态型同位素电池的能量转换效率。

发明内容

本发明要解决的第一技术问题在于提供一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池，该同位素电池能够突破传统动态型同位素电池存在高速运转部件润滑困难、高速转动产生的惯性矢量影响系统稳定性的技术瓶颈，具有能量转换效率高、输出功率大、工作稳定性好、绿色经济等特点。本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的制备方法。

本发明为解决上述第一技术问题所提供的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池：包括热源结构、换能结构和惰性气体管道；热源结构包括热源腔体和热源装置，热源腔体包括热源腔体外壳，热源腔体外壳内表面设有热反射层，热源腔体外壳两端渐变收缩并通过气动单向阀连接有惰性气体管道，热源装置包括设有夹层的导热筒，导热筒夹层内装放射源，导热筒内、外壁均设有防辐射层，热源装置被封装于热源装置外壳内，热源装置外壳外表面均匀设有三个固定支架，热源装置利用螺丝通过固定支架固定于热源腔体外壳上，热源装置中间设有通孔；换能结构包括纳米线压电组件和纳米热电组件，纳米线压电组件固定于惰性气体管道壁内表面，纳米线压电组件两端设有第一电学输出电极，纳米热电组件固定于惰性气体管道壁外表面，纳米热电组件两端设有第二电学输出电极；第一电学输出电极通过导线与压电能量收集电路输入端连接，压电能量收集电路输出端和第二电学输出电极分别通过导线与电池正极、电池负极连接；热源腔体和惰性气体管道中充有惰性气体，惰性气体在热源腔体和惰性气体管道中形成气流循环；利用内封装材料将热源结构、换能结构和惰性气体管道固定封装，制成内封装，内封装的外表面设有外封装层。

纳米线压电组件由八个均匀固定于惰性气体管道壁内表面的纳米线压电单元通过导线连接组成，纳米线压电单元包括第一绝缘衬底、纳米梳、第二绝缘衬底和金属电极层；纳米热电组件由十六个均匀固定于惰性气体管道壁外表面的纳米热电单元通过导线连接组成，纳米热电单元包括第三绝缘衬底、金属导体、p型纳米热电元件和n型纳米热电元件。

根据实际工作环境的要求，可增加固定支架的数量；根据实际应用时的输出电压电流的需求，可调整放射源的剂量大小，可增减纳米线压电单元和纳米热电单元的数量，可选择串联、并联或串并联结合的方式将纳米线压电单元连接组成纳米线压电组件，亦可选择串联、并联或串并联结合的方式将纳米热电单元连接组成纳米热电组件，以满足具体参数要求。

热源腔体外壳、热源装置外壳、固定支架、螺丝和惰性气体管道壁的材质相同，可以是316不锈钢、304不锈钢或310不锈钢；热反射层的材质可以是Al₂O₃；防辐射层的材质可以是钽合金、铅薄膜、有机玻璃和铁复合材料、树脂和纳米铅复合材料或树脂和纳米硫酸铅复合材料；导热筒的材质可以是BN；放射源可以是α放射源：Am-241、Po-210、Pu-238或Pu-238氧化物，也可以是β放射源：H-3、Ni-63、Pm-147、Sr-90、Sm-151或C-14；气动单向阀可采用JKT-420Mpa气动单向阀；第一绝缘衬底、第二绝缘衬底和第三绝缘衬底的材质相同，可以是SiO₂、硅胶或环氧树脂；纳米梳的材质可以是PbZrTiO₃、ZnO或GaN；金属电极层可以是Au、Pd、Pt、Al、Cu、Ni或Ti薄膜；金属导体的材质可以是金属Au、Pd、Pt、Al、Cu、Ni或Ti；压电能量收集电路可采用LTC3588-1型号芯片；导线可采用GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线；p型纳米热电元件的材质可以是p型BiSbTe纳米材料、p型SiGe纳米材料或p型Bi₂Se₃纳米材料，n型纳米热电元件的材质可以是n型Yb_xCo₄Sb₁₂填充方钴矿纳米材料；惰性气体可以是Ar或Ne；内封装的材质可以是乙烯基聚二甲基硅氧烷复合材料；外封装层的材质可以是FeNi可伐合金。

本发明解决上述第二技术问题所采取的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的制备方法，包括制备热源结构、制备换能结构、组配电池结构、灌装内封装材料与制备外封装层，具体步骤如下：

（1）制备热源结构

a、加热淬火耐高温不锈钢制作成设计形状的热源腔体外壳；

b、在热源腔体外壳内表面涂刷热反射层材料制备热反射层；

c、用耐高温不锈钢锻造固定支架，将固定支架焊接于热源装置外壳外表面；

d、用螺丝通过固定支架将热源装置固定于热源腔体外壳上；

e、在热源腔体外壳两端装配气动单向阀。

（2）制备换能结构

a、制作第一绝缘衬底，并采用水热法在第一绝缘衬底上表面合成纳米线，制备纳米梳；

b、制作第二绝缘衬底，在第二绝缘衬底上表面采用溅射方法制备金属薄膜作为金属电极层；

c、用粘结剂将第一绝缘衬底下表面与金属电极层上表面粘结，制成纳米线压电单元；

d、用粘结剂将纳米线压电单元固定于惰性气体管道壁内表面，制成纳米线压电组件，用导线将纳米线压电单元以串联方式连接，制成第一电学输出电极；

e、制作第三绝缘衬底，用金属导体将p型纳米热电元件与n型纳米热电元件以串联方式连接，并用粘结剂垂直固定于第三绝缘衬底表面，制成纳米热电单元；

f、用粘结剂将纳米热电单元固定于惰性气体管道壁外表面，制成纳米热电组件，用导线将纳米热电单元以串联方式连接，制成第二电学输出电极。

（3）组配电池结构

a、将热源腔体外壳所连接惰性气体管道的气流出口端与纳米线压电组件所在惰性气体管道的一端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配；

b、将纳米线压电组件所在惰性气体管道气流出口端与纳米热电组件所在惰性气体管道的一端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配；

c、将纳米热电组件所在惰性气体管道气流出口端与热源腔体外壳所连接惰性气体管道的气流入口端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配，并充入惰性气体；

d、将第一电学输出电极通过导线与压电能量收集电路输入端连接，压电能量收集电路的输出端和第二电学输出电极分别通过导线与电池正极、电池负极连接。

（4）灌装内封装材料与制备外封装层

a、采用模具灌装法用内封装材料将组配完成的电池结构灌装封闭，室温下放置十二小时以上固化成型，制备内封装；

b、在内封装表面包覆外封装层材料，接口处用密封胶固定，制备外封装层。

上述步骤（1）b中还可以在热源腔体外壳内表面采用溅射方法制备热反射层；上述步骤（2）a中还可以采用静电纺丝法在第一绝缘衬底上表面合成纳米线；上述步骤（2）b中还可以在第二绝缘衬底上表面采用蒸发或电镀方法制备金属电极层。

本发明所依据的原理是：放射性同位素发生衰变时所释放出的射线入射到换能单元中，射线的能量转化为热能，通过高导热系数材料将换能单元中的热能传递给换能器件（热电元件、热机、涡轮机）实现热能向电能的转化，释能后的惰性气体回到热源腔体，被热源装置再次加热形成闭式循环。同理，本发明所提到的一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池实现电学输出的过程可以依次描述为：放射性同位素衰变时释放出的射线与导热筒和防辐射层作用产生热能；利用导热筒和防辐射层所具有的热能加热耐高温腔体中的惰性气体使其膨胀并形成高速气流；高速气流直接作用于纳米线压电组件实现高速气流所具有的机械能向电能的转化；随后，惰性气体的剩余热能再通过纳米热电组件转化为电能，并经气动单向阀流回热源腔体被再次加热，进而形成稳定的气流循环。

本发明提供的同位素电池通过采用纳米线压电材料与纳米热电材料为换能材料，有效突破了传统动态型放射性同位素电池的技术瓶颈，同时实现了动态型同位素电池能量转换效率的提升，具有清洁环保、寿命长、适用性强、能量转换效率高、易于实施的特点，可长时间工作于深空深海与极地探测领域，进一步满足了能源需求的绿色、清洁、普适性。与现有技术相比，主要有益效果如下：

1、本发明采用压电效应为发电机理，突破了传统动态型放射性同位素电池局限于热机或涡轮机发电模式下所产出的高速运转部件润滑困难、高速转动产生的惯性矢量影响系统稳定性的技术瓶颈，对新一代动态型同位素电池研究具有借鉴价值。

2、本发明采用高机电耦合系数的纳米线压电材料组配成纳米梳式的压电组件为第一换能元件，有效提高了电池的能量转化效率。

3、本发明采用纳米热电组件为第二换能元件对惰性气体能量进行二次收集转化，较大限度地提高了电池能量转化效率，并满足能源绿色环保、集成高效、经济普适的要求。

4、本发明将压电能量收集电路与纳米热电组件转换的电能以并联形式输出，弥补了纳米压电材料电学输出高电压、低电流和小功率的不足，有效提高了电池的输出功率。

附图说明

图1为一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的结构示意图；

图2为热源结构的径向截面图；

图3为纳米线压电组件的径向结构示意图；

图4为纳米热电组件的径向结构示意图；

图5至图21为制作一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的制作工艺流程图。

图中：1-热源腔体，2-热源腔体外壳，3-热反射层，4-热源装置外壳，5-防辐射层，6-导热筒，7-放射源，8-固定支架，9-螺丝，10-通孔，11-气动单向阀，12-纳米线压电组件，13-第一电学输出电极，14-压电能量收集电路，15-电池正极，16-电池负极，17-导线，18-纳米热电组件，19-第二电学输出电极，20-惰性气体管道，21-惰性气体管道壁，22-惰性气体，23-内封装，24-外封装层，25-纳米线压电单元，26-纳米热电单元，27-第一绝缘衬底，28-纳米梳，29-第二绝缘衬底，30-金属电极层，31-第三绝缘衬底，32-金属导体，33-p型纳米热电元件，34-n型纳米热电元件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容作进一步说明。

电池实施例；

参见图1，一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池，包括热源结构、换能结构和惰性气体管道20；热源结构包括热源腔体1和热源装置，热源腔体1包括热源腔体外壳2，热源腔体外壳2内表面设有热反射层3，热源腔体外壳2两端渐变收缩并通过气动单向阀11连接有惰性气体管道20，热源装置包括设有夹层的导热筒6，导热筒6夹层内装放射源7，导热筒6内、外壁均设有防辐射层5，热源装置被封装于热源装置外壳4内，热源装置利用螺丝9通过固定支架8固定于热源腔体外壳2上，热源装置中间设有通孔10；换能结构包括纳米线压电组件12和纳米热电组件18，纳米线压电组件12固定于惰性气体管道壁21内表面，纳米线压电组件12两端设有第一电学输出电极13，纳米热电组件18固定于惰性气体管道壁21外表面，纳米热电组件18两端设有第二电学输出电极19；第一电学输出电极13通过导线17与压电能量收集电路14输入端连接，压电能量收集电路14的输出端和第二电学输出电极19分别通过导线17与电池正极15、电池负极16连接；惰性气体22在热源腔体1和惰性气体管道20中形成气流循环，箭头为惰性气体22的流动方向；利用内封装材料将热源结构、换能结构惰性气体管道20固定封装，制成内封装23，内封装23的外表面设有外封装层24。

参见图2，热源装置外壳4外表面均匀设有三个固定支架8，热源装置利用螺丝9通过固定支架8固定于热源腔体外壳2上，热源装置中间设有通孔10。

参见图3，在惰性气体管道壁21内表面均匀设有八个纳米线压电单元25，组成纳米线压电组件12。

参见图4，在惰性气体管道壁21外表面均匀设有十六个纳米热电单元26，组成纳米热电组件18。

参见图12，纳米线压电单元25包括自下而上依次设置的纳米梳28、第一绝缘衬底27、金属电极层30和第二绝缘衬底29。

参见图14，纳米热电单元包括第三绝缘衬底31、金属导体32、p型纳米热电元件33和n型纳米热电元件34，p型纳米热电元件33和n型纳米热电元件34通过金属导体32首尾依次相连，并垂直固定于第三绝缘衬底31表面。

热源腔体外壳2、热源装置外壳4、固定支架8、螺丝9和惰性气体管道壁21的材质相同，均为316不锈钢；热反射层3的材质为Al₂O₃；防辐射层5的材质为钽合金；导热筒6的材质为BN；放射源7为α放射源Am-241；气动单向阀11采用JKT-420Mpa气动单向阀；第一绝缘衬底27、第二绝缘衬底29和第三绝缘衬底31的材质相同，均为SiO₂；纳米梳28的纳米线材质为PbZrTiO₃；金属电极层30为Pt薄膜；金属导体32的材质为金属Pt；压电能量收集电路14采用LTC3588-1型号芯片；导线17采用GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线；p型纳米热电元件33的材质为p型BiSbTe纳米材料，n型纳米热电元件34的材质为n型Yb_xCo₄Sb₁₂填充方钴矿纳米材料；惰性气体22为Ar；内封装23的材质为乙烯基聚二甲基硅氧烷复合材料；外封装层24的材质为FeNi可伐合金。

电池制备方法实施例；一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池的制备方法，具体步骤如下：

（1）制备热源结构

a、参见图5，加热淬火316不锈钢制作成设计形状的热源腔体外壳2；

b、参见图6，在热源腔体外壳2内表面涂刷Al₂O₃制备热反射层3；

c、参见图7，用316不锈钢锻造固定支架8，将固定支架8焊接于热源装置外壳4外表面；

d、参见图8，用螺丝9通过固定支架8将热源装置固定于热源腔体外壳2上；

e、参见图9，在热源腔体外壳2两端装配JKT-420MPa气动单向阀11。

（2）制备换能结构

a、参见图10，用SiO₂基片制作第一绝缘衬底27，采用水热法在第一绝缘衬底27上表面合成PbZrTiO₃单晶纳米线，制备纳米梳28；

b、参见图11，用SiO₂基片制作第二绝缘衬底29，在第二绝缘衬底29上表面采用溅射方法制备金属Pt薄膜作为金属电极层30；

c、参见图12，用环氧树脂粘结剂将第一绝缘衬底27下表面与金属电极层30上表面粘结，制成纳米线压电单元25；

d、参见图13，用环氧树脂粘结剂将纳米线压电单元25固定于惰性气体管道壁21的内表面，制成纳米线压电组件12，用GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线17将纳米线压电单元25以串联方式连接，制成第一电学输出电极13；

e、参见图14，用SiO₂基片制作第三绝缘衬底31，用金属Pt作为金属导体32，将p型BiSbTe的纳米热电元件33与n型Yb_xCo₄Sb₁₂填充方钴矿的纳米热电元件34以串联方式连接，并用环氧树脂粘结剂垂直固定于第三绝缘衬底31表面，制成纳米热电单元26；

f、参见图15，用环氧树脂粘结剂将纳米热电单元26固定于惰性气体管道壁21的外表面，制成纳米热电组件18，用GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线17将纳米热电单元26以串联方式连接，制成第二电学输出电极19。

（3）组配电池结构

a、参见图16，将热源腔体外壳2所连接惰性气体管道20的气流出口端与纳米线压电组件12所在惰性气体管道20的一端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配；

b、参见图17，将纳米线压电组件12所在惰性气体管道20出口端与纳米热电组件18所在惰性气体管道20的一端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配；

c、参见图18，将纳米热电组件18所在惰性气体管道20出口端与热源腔体2所连接惰性气体管道20的气流入口端对接，对接时，以橡胶垫圈为垫片，采用外加固定结构进行装配，并充入Ar作为惰性气体22；

d、参见图19，将第一电学输出电极13通过GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线17与LTC3588-1压电能量收集电路14输入端连接，LTC3588-1压电能量收集电路14的输出端和第二电学输出电极19分别通过GN500镀镍铜芯高耐火绝缘导线17与电池正极15、电池负极16连接。

（4）灌装内封装材料与制备外封装层

a、参见图20，用乙烯基聚二甲基硅氧烷复合材料作为内封装材料，采用模具灌装法将组配完成的电池结构灌装封闭，室温下放置十二小时以上固化成型，制备内封装23；

b、参见图21，在内封装23表面包覆FeNi可伐合金作为外封装层24，接口处用密封胶固定。

一种基于纳米材料复合式动态型同位素电池及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。