Báo Mỹ: Pin lượng tử đầu tiên trên thế giới hy vọng có thể "sạc trong tích tắc"

Hỏi AI · Cơ chế siêu hấp thụ của pin lượng tử để đạt hiệu quả sạc nhanh như thế nào?

Bài viết ngày 22 tháng 3 của trang web “Science Daily Mỹ”, tiêu đề gốc: Pin lượng tử đầu tiên trên thế giới hy vọng đạt “sạc tức thì” Các nhà nghiên cứu đến từ Úc đã bước một bước quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu lưu trữ năng lượng, thành công phát triển và xác nhận pin lượng tử mang tính khái niệm đầu tiên trên thế giới. Các nhà khoa học cho biết, công nghệ mới nổi này có triển vọng định hình lại các mô hình lưu trữ và vận chuyển hiện tại, mang lại khả năng sạc nhanh cho thiết bị. Dự án do Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang Úc (CSIRO) dẫn đầu, phối hợp cùng Đại học Melbourne và Đại học RMIT Melbourne, các kết quả liên quan đã được đăng tải gần đây trên tạp chí “Light: Science & Applications” của Trung Quốc, với Phó giáo sư James Hutchison và Trevor Smith của Đại học Melbourne là các nhà nghiên cứu chính.

“Giống như pin truyền thống, pin lượng tử cũng trải qua quá trình sạc, lưu trữ và xả. Nhưng nguồn năng lượng của pin thông thường dựa vào phản ứng hóa học, còn pin lượng tử hoạt động dựa trên đặc tính của cơ học lượng tử. Pin lượng tử sở hữu nhiều đặc tính đặc biệt, trong đó có tăng trưởng siêu tuyến tính, nghĩa là công suất sạc tăng nhanh hơn dung lượng pin. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước chỉ mới xác nhận một số đặc tính riêng lẻ, chưa xây dựng được nguyên mẫu pin lượng tử hoạt động hoàn chỉnh.” Phó giáo sư Hutchison giới thiệu, “Ưu điểm cốt lõi của pin lượng tử là hệ thống có thể hấp thụ năng lượng ánh sáng qua hoạt động ‘siêu hấp thụ’ với công suất cực lớn trong một lần sạc, từ đó nâng cao đáng kể hiệu quả sạc của pin.”

Để xác minh các đặc tính của nguyên mẫu pin này, nhóm nghiên cứu dựa trên phòng thí nghiệm laser siêu tốc của Khoa Hóa học Đại học Melbourne để thực hiện một loạt các thử nghiệm. Dữ liệu cho thấy tốc độ tăng công suất sạc của hệ thống nhanh hơn tốc độ tăng thể tích, nghĩa là pin lượng tử kích thước lớn hơn sẽ sạc nhanh hơn nhiều so với pin nhỏ hơn. Giáo sư Smith nói: “Phòng thí nghiệm laser siêu tốc cung cấp điều kiện nghiên cứu tiên tiến, giúp chúng tôi có thể chính xác bắt tín hiệu siêu tốc trong phạm vi thời gian dài hơn.”

Nghiên cứu này cung cấp một tham khảo thực hành sơ bộ về khả năng trang bị cho hệ thống năng lượng lượng tử cho các công nghệ năng lượng tương lai. Ông James Quah, trưởng lĩnh vực công nghệ lượng tử của Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang Úc, cho biết: “Thành công của nghiên cứu và xác nhận khái niệm này đã chứng minh rõ ràng tiềm năng ứng dụng lớn của pin lượng tử trong môi trường nhiệt độ phòng, trong các kịch bản sạc và lưu trữ năng lượng hiệu quả, quy mô lớn, mở ra nền tảng vững chắc cho các giải pháp năng lượng thế hệ tiếp theo. Mục tiêu của giai đoạn tiếp theo là kéo dài tối đa thời gian lưu trữ của chúng.” (Hua An dịch)