Чтобы добиться максимально высоких результатов, исследователи численно смоделировали движение электронов в бета-источнике и прилегающих к нему преобразователях на базе барьера Шоттки. Благодаря этому они и нашли их оптимальную толщину. Оказалось, что эффективнее всего бета-источник на основе никеля-63 работает при толщине слоя самого никеля около двух микрометров, а алмазного преобразователя на основе барьера Шоттки — около десяти микрометров.

Экспериментальный образец «ядерной батарейки» состоял из двухсот алмазных преобразователей, чередующихся со слоями «фольги» из никеля-63 и стабильного никеля. Мощность, генерируемая преобразователем, зависит от толщины никелевой прослойки и самого преобразователя, который поглощает бета-частицы. Как показали расчеты, все известные на данный момент прототипы ядерных батарей плохо оптимизированы, так как имеют лишний объем. А если толщина бета-источника слишком велика, то электроны, рождающиеся внутри него, не смогут его покинуть — их поглощают соседние атомы (эффект самопоглощения).

Оптимизировав толщину всех слоев батареи, мощность накопителя удалось довести до одного микроватта, а удельную мощность — до 10 микроватт на один кубический сантиметр объема. За время своей работы (пока не распадется никель-63) каждый грамм такого материала даст 3,3 миливатт-часа. Это на порядок больше, чем у существующих «ядерных» и большинства химических батарей.

Разработанная батарея может быть использована в качестве источника питания для кардиостимуляторов без серьезных изменений их конструкции и объема. Поскольку полураспад никеля-63 занимает около ста лет, для подавляющего большинства пациентов кардиостимулятор с новой батареей будет практически вечным. Это заметно облегчит жизнь людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, так как сейчас требуется, чтобы пациент периодически подвергался операциям, связанным с заменой батареи в стимуляторе.