鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:647次 | 2019年04月12日
量子技術(shù)革新,可極大減少鋰電池充電時(shí)間
電池發(fā)展到今天,尤其是鋰電池已經(jīng)非常接近其理論物理極限,我們非常需要電池的材料、技術(shù)和形態(tài)的革新。近日,來自澳大利亞蒙納士大學(xué)的KavanModi及其同事們向電池界添加了一個(gè)驚喜:利用量子技術(shù)極大的減少充電時(shí)間。
量子技術(shù)革新,可極大減少鋰電池充電時(shí)間
基于量子的技術(shù)相比較傳統(tǒng)的技術(shù)而言有著許多優(yōu)點(diǎn),該團(tuán)隊(duì)便是基于此考慮了具有量子能量狀態(tài)的納米級(jí)電池模型。他們發(fā)現(xiàn),如果多個(gè)相同的量子電池相互作用,可以大大縮短充電時(shí)間,而且令人感到驚奇的是他們之間并沒有因此而相互糾纏。
量子比特是決定量子充電時(shí)間長短的重要因素。研究人員發(fā)現(xiàn),在充電過程中,與沒有糾纏的量子相比,糾纏量子在低能態(tài)和高能態(tài)之間通過的距離更短,而且量子比特越多,糾纏越強(qiáng),充電過程也就越快,充電使用時(shí)間與量子比特?cái)?shù)量成反比。
量子技術(shù)革新,可極大減少鋰電池充電時(shí)間
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
最近的研究表明,當(dāng)相同的幾個(gè)電池放在一起并讓他們相互作用是,可以從量子電池中提取出更多的功率。于是Modi和他的合作者,看到了反向充電量子電池的曙光。該團(tuán)隊(duì)想象了幾個(gè)相同的量子電池,每個(gè)電池通過一些外部場的措施從初始低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)移到更高能量(充電)狀態(tài)。以前對(duì)所謂“量子速度極限”的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)這種情況下的不同子系統(tǒng)-電池彼此相互作用時(shí),可以縮短從初始到最終量子態(tài)所需的時(shí)間。
不過,上述技術(shù)仍存在局限性,量子電池的工作并非無序的能量釋放,還不能保證其能正常有效工作;另外,量子電池對(duì)手機(jī)、電動(dòng)車等設(shè)備的用電需求來說,存儲(chǔ)的電量太小了。那么,量子電池技術(shù)成熟之后,鋰電池會(huì)被淘汰嗎?
量子技術(shù)革新,可極大減少鋰電池充電時(shí)間
研究團(tuán)隊(duì)表明,非線性狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)混合中的N個(gè)量子電池可以通過交互式而不是獨(dú)立的充電方式被充電N倍。這是一個(gè)理論上擁有無限可能的研究,希望該團(tuán)隊(duì)能給我們帶來更多就驚喜。