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雷声大雨点小 量子电池会照进现实吗?

来源: | 作者:admin | 分类:分析 | 时间:2016-09-24 | 浏览:3748
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摘要:近期,又有来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会刊物《新物理学》杂志上提出了“量子电池”的概念,以理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径,充电比传统锂电池更快。

在一年一度的换机潮中,CPU、GPU、相机、RAM、ROM都是厂商们爱大做文章的地方,也是近些年变化、进步最大的地方。相较之下,电池技术进步就有些相形见绌了,每年大概只有10%能量密度上的提升,厂商介绍时也只能用索尼/三星的电芯来烘托出高大上的感觉。在实际的用户体验中,电池续航也成了明显的短板,毕竟续航不够,性能再强也是白搭。

近些年各种快速充电技术层出不穷,但电池本身在商用层面却没有什么突破。虽然有石墨烯电池、“鸡蛋”电池、锂阳极电池、硅电池等等各种具有科幻色彩的电池技术已经被新闻报道过,但投向市场却遥遥无期,不少相关的新闻下都是网友“何时可用”的吐槽。近期,又有来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会刊物《新物理学》杂志上提出了“量子电池”的概念,以理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径,充电比传统锂电池更快。今天,我们就量子电池聊聊手机电池技术这些事。

量子电池的前世今生

说起量子电池,这并不是近期才被科学家发现的新技术。早在2012年,波兰格但斯克大学的Robert Alicki和比利时鲁汶大学的Mark Fannes就声称,人类可以利用量子纠缠技术制造出接近100%能量转换率的量子电池。

量子电池的本质是量子纠缠

具体而言,就是一个量子系统具有一个量子态,某些物质的量子态拥有一些可以使其返回被动、中立状态的微量能量,而这些能量是可以人为提取出来的。两位科学家谈到,他们能够由此建立一个充满丰富能量的量子态的量子电池,而在能量耗尽后又可以通过充电来使他们恢复。

量子电池的本质是量子纠缠

更重要的是,两位科学家认为可以利用量子纠缠来设计一个更高效的量子电池。这种电池可以通过任意数量的量子连接在一起,从而可以大量汲取能量,如果有足够多的量子纠缠,这种电池将会是完美的——它在充电或放电时将不会有任何的损失。

当然,当时提到的量子电池只是建立在理论层面的。到了2014年,日本的Micronics Japan公司与Guala Technology公司共同开发了名为“battenice”量子电池,它的放电特性和化学电池一样可保持一定电压,实现1.5V电压、500Wh/L能量密度、8000W/L输出功率密度,充放电寿命(维持在初期容量的90%以上时)为10万次,工作温度范围-25~+85℃。

battenice电池的工作原理

battenice电池的工作原理

在Micronics Japan公司的介绍中,battenice电池有以下优点主要有6点:全固体构造,无需担心漏液;因不使用可燃性材料,无需担心过热起火;不使用稀有金属和稀土材料,无需担心资源短缺;不使用环境负荷高的物质,有利于环保;充放电寿命长(加速试验已证实可充放电1万次以上,现正以10万次为目标开发),有利于减少废弃物;输出功率密度与电容器比肩。最重要的是,battenice电池在当年就实现了量产。

总体而言,量子电池最大的好处一是充电快,二是能量转化率高。

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