在一年一度的換機(jī)潮中，CPU、GPU、相機(jī)、RAM、ROM都是廠商們愛(ài)大做文章的地方，也是近些年變化、進(jìn)步最大的地方。相較之下，電池技術(shù)進(jìn)步就有些相形見(jiàn)絀了，每年大概只有10%能量密度上的提升，廠商介紹時(shí)也只能用索尼/三星的電芯來(lái)烘托出高大上的感覺(jué)。在實(shí)際的用戶體驗(yàn)中，電池續(xù)航也成了明顯的短板，畢竟續(xù)航不夠，性能再?gòu)?qiáng)也是白搭。
近些年各種快速充電技術(shù)層出不窮，但電池本身在商用層面卻沒(méi)有什么突破。雖然有石墨烯電池、“雞蛋”電池、鋰陽(yáng)極電池、硅電池等等各種具有科幻色彩的電池技術(shù)已經(jīng)被新聞報(bào)道過(guò)，但投向市場(chǎng)卻遙遙無(wú)期，不少相關(guān)的新聞下都是網(wǎng)友“何時(shí)可用”的吐槽。近期，又有來(lái)自英國(guó)、意大利等四國(guó)的物理學(xué)家在英國(guó)物理學(xué)會(huì)刊物《新物理學(xué)》雜志上提出了“量子電池”的概念，以理論證明了多量子比特相互糾纏而產(chǎn)生的“量子加速”能為充電提供捷徑，充電比傳統(tǒng)鋰電池更快。今天，我們就量子電池聊聊手機(jī)電池技術(shù)這些事。
量子電池的前世今生
說(shuō)起量子電池，這并不是近期才被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的新技術(shù)。早在2012年，波蘭格但斯克大學(xué)的Robert Alicki和比利時(shí)魯汶大學(xué)的Mark Fannes就聲稱，人類可以利用量子糾纏技術(shù)制造出接近100%能量轉(zhuǎn)換率的量子電池。
具體而言，就是一個(gè)量子系統(tǒng)具有一個(gè)量子態(tài)，某些物質(zhì)的量子態(tài)擁有一些可以使其返回被動(dòng)、中立狀態(tài)的微量能量，而這些能量是可以人為提取出來(lái)的。兩位科學(xué)家談到，他們能夠由此建立一個(gè)充滿豐富能量的量子態(tài)的量子電池，而在能量耗盡后又可以通過(guò)充電來(lái)使他們恢復(fù)。
量子電池的本質(zhì)是量子糾纏
更重要的是，兩位科學(xué)家認(rèn)為可以利用量子糾纏來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)更高效的量子電池。這種電池可以通過(guò)任意數(shù)量的量子連接在一起，從而可以大量汲取能量，如果有足夠多的量子糾纏，這種電池將會(huì)是完美的——它在充電或放電時(shí)將不會(huì)有任何的損失。
當(dāng)然，當(dāng)時(shí)提到的量子電池只是建立在理論層面的。到了2014年，日本的Micronics Japan公司與Guala Technology公司共同開(kāi)發(fā)了名為“battenice”量子電池，它的放電特性和化學(xué)電池一樣可保持一定電壓，實(shí)現(xiàn)1.5V電壓、500Wh/L能量密度、8000W/L輸出功率密度，充放電壽命（維持在初期容量的90%以上時(shí)）為10萬(wàn)次，工作溫度范圍-25～+85℃。
battenice電池的工作原理
在Micronics Japan公司的介紹中，battenice電池有以下優(yōu)點(diǎn)主要有6點(diǎn)：全固體構(gòu)造，無(wú)需擔(dān)心漏液；因不使用可燃性材料，無(wú)需擔(dān)心過(guò)熱起火；不使用稀有金屬和稀土材料，無(wú)需擔(dān)心資源短缺；不使用環(huán)境負(fù)荷高的物質(zhì)，有利于環(huán)保；充放電壽命長(zhǎng)（加速試驗(yàn)已證實(shí)可充放電1萬(wàn)次以上，現(xiàn)正以10萬(wàn)次為目標(biāo)開(kāi)發(fā)），有利于減少?gòu)U棄物；輸出功率密度與電容器比肩。最重要的是，battenice電池在當(dāng)年就實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
總體而言，量子電池最大的好處一是充電快，二是能量轉(zhuǎn)化率高。
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