關鍵性的超吸收概念是開啟下一代研發量子電池的關鍵
阿德萊德大學的研究人員和他們的海外合作夥伴在使量子電池成為現實方面邁出了關鍵的一步。他們已經成功地證明了超吸收的概念,這是支撐量子電池的一個關鍵想法。
James Q. Quach博士說:”量子電池利用量子力學原理來提高其能力,它們越大所需的充電時間就越短。”他是阿德萊德大學物理科學學院和光子學與先進傳感研究所(IPAS)的Ramsay研究員。從理論上講,量子電池的充電功率有可能比電池的大小增加得更快,這可能會使新的方法加速充電。
為了證明超級吸收的概念,該團隊–他們在《科學進展》雜誌上發表了他們的研究結果–建造了幾個不同大小的晶圓狀微腔,其中包含不同數量的有機分子。每一個都是用激光進行充電。
“微腔的活性層包含儲存能量的有機半導體材料。Quach博士說:”量子電池的超級吸收效應的基礎是所有分子通過一種被稱為量子疊加的特性集體行動的想法。從理論上講,量子電池的充電功率有可能比電池的大小增加得更快,這可能會帶來新的方法來加速充電。隨著微腔大小的增加和分子數量的增加,充電時間減少。這是一個重大的突破,標誌著量子電池發展的一個重要里程碑。”
量子電池的想法有可能對可再生能源和微型電子設備中的能源捕獲和儲存產生重大影響。
到2040年,人们消耗的能源预计将比2015年的水平增加28%。大部分的能源仍将来自于化石燃料,对环境造成巨大的损失。一种能够同时采集和储存光能的电池将提供显著的成本降低,同时减少来自太阳能技术的能源的不可预测性。
在量子力學力量的推動下,電池技術的新前景可以通過應用該團隊的工作成為現實。
阿德萊德大學物理科學學院院長Peter Veitch教授說:”Quach博士和他的團隊所研究的概念為一類新的緊湊和強大的儲能設備提供了可能性。”
下一步他們的工作是開發一個功能齊全的量子電池原型。