我国学者设计出可高效远程充电的量子电池“蓝图”

科技 2024-03-29 21:00 阅读:21

我国学者们最近取得了一项重大突破,他们成功为抗老化的远距离充电量子电池设计出了一份详尽的“蓝图”。这个“蓝图”不仅让量子电池的尺寸更小,充电功率更强,充电容量更高,而且还解决了量子电池的能量耗散和距离限制等问题。

这项研究是由湖北大学、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、兰州大学等单位的研究者共同合作完成的。他们的研究成果最近发表在了国际物理学知名期刊《物理评论快报》上。据悉,这个“蓝图”的设计是由兰州大学物理科学与技术学院教授安钧鸿领导的团队完成的。

安钧鸿教授介绍说,随着能源需求的不断增长,学术界对变革性储供能装置的研究兴趣也越来越浓厚。量子电池的概念最初由波兰和比利时等国家的物理学家提出,各国科学家们都在竞相探索这一领域。量子电池利用微观系统的量子能级存储能量,不会闪爆,也不会对环境造成污染。

虽然量子电池的研究取得了快速发展,但是实现与应用仍然面临挑战。比如,受环境影响,量子电池容易老化、能量耗散;同时,充电器与电池间距增大会导致充电效率与功率下降。为了克服这些挑战,研究团队提出了一种新型的量子电池方案。

在这个方案中,两个二能级原子分别作为充电器和量子电池,被放置在一个矩形金属波导管中。这种设计可以实现量子电池的非接触式远距离充电,有效解决了能量耗散和距离限制等问题,最终实现了量子电池的持久高效性能。

安钧鸿表示,这项研究工作对进一步推动量子电池的物理实现具有重要的理论指导意义。量子电池的未来发展前景令人振奋,一旦研发成功,将极大地提高光伏的光电转换效率,为清洁能源领域带来革命性的变革。期待着这一“蓝图”能够尽快变为现实,为人类社会的可持续发展贡献力量。(完)