新華社蘭州3月29日電（記者張文靜、何問(wèn)）我國學(xué)者成功為抗老化的遠距離充電量子電池設計出了“藍圖”，其尺寸更小、充電功率更強、充電容量更高。
該研究由湖北大學(xué)、中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng )新研究院、蘭州大學(xué)等單位的研究者共同合作完成，研究成果近日發(fā)表于國際物理學(xué)知名期刊《物理評論快報》。
這項研究的負責人、蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授安鈞鴻介紹，近年來(lái)，日益增長(cháng)的能源需求激發(fā)了學(xué)術(shù)界對變革性?xún)┠苎b置的研究興趣。量子電池概念由波蘭和比利時(shí)等國家的物理學(xué)家提出，隨后各國科學(xué)家競相角逐這一領(lǐng)域?？茖W(xué)家們希望通過(guò)利用微觀(guān)物質(zhì)的量子特性與全新的自下而上的原子級制造工藝，研發(fā)出尺寸更小、充電功率更強、充電容量更高的儲供能裝置——量子電池。
安鈞鴻告訴記者，和依賴(lài)鋰等材料儲存電荷的傳統化學(xué)電池不同，量子電池利用微觀(guān)系統的量子能級存儲能量，既不會(huì )閃爆，也不會(huì )污染環(huán)境。“審慎樂(lè )觀(guān)地預測，未來(lái)一旦研發(fā)出量子電池，光伏的光電轉換效率將得到顯著(zhù)提高。”
盡管量子電池的研究取得了快速發(fā)展，但是它的實(shí)現與應用仍然面臨挑戰。比如，受環(huán)境影響量子電池容易老化、能量耗散；隨著(zhù)充電器與電池間距的增大，充電效率與功率均會(huì )變低。為了同時(shí)克服這兩大挑戰，該研究團隊提出了一種新型的量子電池方案。在該方案中，兩個(gè)二能級原子分別作為充電器和量子電池，被放置在一個(gè)矩形金屬波導管中，這樣做可以實(shí)現量子電池非接觸式遠距離充電，有效解決量子電池的能量耗散問(wèn)題和距離限制問(wèn)題，最終實(shí)現量子電池的持久高效性能。
安鈞鴻表示，這項研究工作對進(jìn)一步推動(dòng)量子電池的物理實(shí)現具有重要的理論指導意義。
(責任編輯：鄭文)
