量子充电被提出,汽车充电或只需几秒
量子充电被提出,汽车充电或只需几秒,新研究发现,量子技术有望掀开以更快速度为电池充电的新篇章。新量子充电方案有望带来 200 倍的充电速度提升,量子充电被提出,汽车充电或只需几秒。
量子充电被提出,汽车充电或只需几秒1无论是光伏还是核聚变,人类文明迟早转向可再生能源。考虑到人类不断增长的能源需求和化石燃料的有限性,这是不可避免的。因此,为了开发替代能源,人们已经进行了大量的研究,其中大部分利用电力作为主要的能源载体。
伴随着可再生能源的广泛研发,社会也逐渐发生了变化,更多以可再生能源运行的新产品和设备被采用。最近最引人注目的变化是电动汽车的迅速采用。甚至在 10 年前,道路上几乎看不到电动汽车,而现在每年有数百万辆电动汽车被售出。电动汽车市场是增长最迅速的行业之一,它也推动埃隆 - 马斯克成为世界上最富有的人。
然而,电动汽车的电池存储技术是必须解决的主要技术瓶颈之一。
尽管电池技术有了巨大的改进,今天,电动汽车的消费者面临着另一个困难——电池充电速度慢。目前,汽车需要大约 10 个小时才能完全充电,即使是充电站的超级充电器也需要长达 20-40 分钟才能为车辆完全充电。这给客户带来了额外的成本和不便。
为了解决这个问题,科学家在神秘的量子物理学领域寻找答案。他们的探索导致发现,量子技术可能以更快的速度为电池充电。科学家 Alicki ……此处隐藏2691个字……及可以达到的充电速度是否有任何限制。
在最新发表的研究中,科学家们进一步探索了这些问题。这篇发表在《物理评论快报》杂志的论文表明,all-to-all coupling 在量子电池中是无关紧要的,global operation 的存在是量子优势的唯一因素。
该小组进一步查明了这种优势的确切来源,同时排除了任何其他可能性,甚至提供了一种设计这种电池的明确方法。
此外,该小组精确量化了在该方案中可以实现多快的充电速度。虽然最大充电速度随着经典电池的电池数量线性增加,但研究表明,采用 global operation 的量子电池可以实现充电速度的指数增加。
图 | 当前的电动汽车,与基于量子电池技术的未来汽车对比图示
为了说明这一点,研究人员假设一个传统的电动汽车,其电池包含大约 200 个电池单元。使用这种量子充电技术,充电速度将比传统电池加速 200 倍,这意味着在家充电时间将从 10 小时减少到大约 3 分钟。而通过快速充电站,充电时间将从 30 分钟缩短到几秒钟。
研究人员表示,这一技术方案的影响可能是深远的,量子充电的实现,可能远远超出电动汽车和消费电子产品领域。例如,它可能会在未来的核能发电厂中找到关键用途,因为这里需要大量的能量以实现瞬间充电和放电。
当然,量子技术仍处于起步阶段,要在实践中实施这些方法还有很长的路要走。
然而,诸如此类的研究结果开辟了一个有希望的方向,并可以激励资助机构和企业进一步投资于这些技术。如果实现,相信量子电池将彻底改变我们使用能源的方式,并使我们更接近可持续未来。