全球首款量子电池登场!极速秒充告别等待 体积越大充电速率越快
全球首个可运行的量子电池原型正式问世。与传统电池不同,该量子电池呈现出独特的尺寸—充电速度正相关特性:体积越大,充电速率越快。这一突破由澳大利亚联邦科学与工业研究组织科研团队完成,项目负责人是詹姆斯·夸奇(James Quach)。
团队采用光学微腔结构,构建出首台具备实际工作能力的量子电池原型。具体而言,研究人员将两片微型反射镜精确间隔100纳米安装,该距离约为人类发丝直径的千分之一;镜面间隙内填充有机染料分子,并以激光进行激发。
与传统电池不同,该量子电池呈现出独特的尺寸—充电速度正相关特性:体积越大,充电速率越快。(csiro.au)
在《Nature》刊登的数据报告:
在激光作用下,光场与染料分子产生强相互作用,形成光与物质的量子混合态,显著增强系统对能量的吸收与暂存能力,该物理现象被定义为“超吸收”。
实验数据显示,该原型完成一次充电仅需飞秒量级时间,即10的负15次方秒;能量储存时长则达纳秒量级,即10的负9次方秒,约为充电时间的百万倍。
值得注意的是,量子电池的设计目标并非单纯扩大能量密度,而是聚焦于能量释放过程的速度提升与精准调控能力。(csiro.au)
需要指出的是,当前原型的能量存储总量约为数十亿电子伏特,持续时间仅限纳秒尺度。若要实现对常规电子设备的驱动,尚需进一步提升总储能容量并延长能量维持时间。
值得注意的是,量子电池的设计目标并非单纯扩大能量密度,而是聚焦于能量释放过程的速度提升与精准调控能力。
相较依赖电化学反应的传统电池——其基本原理可追溯至两百多年前,且单个单元中通常涉及逾10的19次方个电子迁移——量子电池代表了一种全新的能量管理范式。
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