量子电池——能源存储的未来？

根据国际能源署的数据，每人每年消耗超过 80 GJ 的能源；这相当于地球上每个人全年持续运行一台洗衣机。预计这一消耗量到 2040 年（较 2015 年水平）将增长 28%。其中大部分（86%）能源来自化石燃料。这种对化石燃料的依赖带来了重大的环境代价，气候变化可谓是我们时代面临的最大挑战。可再生能源提供了一种可能的解决方案。然而，太阳能和风能等可再生能源并非连续来源，因此能源存储技术或电池，仍是进一步全球普及可再生能源的紧迫挑战。除了需要高效电池来存储可再生能源外，电池的可携带性使其成为包括电动汽车在内的移动技术中的关键组件。当前电池基于两个世纪前发展起来的已被充分理解的电化学原理运行。尽管人们持续 intensive 地努力通过优化材料和器件架构来提升其性能，但探索全新且具有颠覆性的能源存储方法仍是值得的。量子电池是利用量子力学来增强性能或功能的能源存储设备。尽管它们仍处于起步阶段，仅实现了原理验证演示，但其极具创新性的设计原则为未来的能源挑战提供了潜在解决方案。