与依赖化学反应的传统电池不同，量子电池依赖于量子物理学的不寻常原理。它们利用光和电子之间的叠加和相互作用等效应，可以实现更快的充电速度和更大的能量存储容量。

尽管实用的量子电池尚未可用，但此类进步表明它们最终可能会重塑能量的存储和传递方式。

这项研究由澳大利亚国家科学机构 CSIRO 领导，与皇家墨尔本理工大学和墨尔本大学合作。研究结果发表于 3 月 13 日光：科学与应用.

量子电池的发展速度越来越快

研究合著者、皇家墨尔本理工大学博士生 Daniel Tibben 表示，该团队发现了一个令人惊讶的优势。

蒂本说：“我们的研究发现，量子电池体积越大，充电速度就越快，这不是当今电池的工作原理。”

“这是一个迹象，表明量子电池有一天可能会超越传统的储能技术。”

这种行为与传统电池形成鲜明对比，传统电池不会随着尺寸的增加而提高效率。这一发现凸显了通向更强大、更高效的能源系统的潜在途径。

工作原型展示了关键功能

共同作者、皇家墨尔本理工大学化学物理学教授 Daniel Gómez 解释说，该设备标志着一个重要的里程碑。

“我们展示了一种可以充电、储存能量然后放电的设备，”戈麦斯说。

“在快速发展的跨学科领域，这是一个令人兴奋的发展。

“希望量子电池很快将不再是一个理论想法，而是可以在实验室中建造的东西。”

量子电池的工作原理是量子力学的核心原理，包括叠加和纠缠，而不是当今电池中使用的化学过程。

原型本身是一个小型层状有机器件。它可以使用激光进行无线充电，展示了如何在没有直接物理连接的情况下传递能量。

激光充电和未来能源的可能性

主要作者、联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 科学负责人詹姆斯·夸奇 (James Quach) 博士表示，这项工作指向了一种新型能源的未来。

他说：“我们的概念验证设备展示了在室温下快速、可扩展的充电和能量存储，为下一代能源解决方案奠定了基础。”

“虽然量子电池研究还有很多工作要做，但我们已经朝着实现这些可能性迈出了重要一步。

“我的最终目标是未来我们能够比燃油汽车更快地为电动汽车充电，或者远距离无线为设备充电。”

迈向现实世界的应用

该团队目前正在努力延长量子电池的充电时间。提高能量存储时间对于使该技术实用化和商业化至关重要。

虽然仍处于早期阶段，但这一突破表明量子电池有一天可以提供更快的充电、无线能量传输以及超越当今电池技术的性能。