Logo
Cover

Электрический транспорт уже доказал, что способен конкурировать с ДВС на равных по многим параметрам, и сделал Илона Маска богатейшим человеком на Земле. Однако заряжаются электрокары все еще прискорбно долго: примерно 10 часов дома или полчаса на самой быстрой станции. Решением может стать технология так называемой «квантовой зарядки». Ученые из Южной Кореи достигли недавно существенного прогресса в этом направлении.

Владельцам современных электромобилей приходится учитывать долгое время зарядки в своем графике. Отсутствие масштабной инфраструктуры мешает распространению чистого транспорта даже несмотря на другие его преимущества.

Решением может стать «квантовая зарядка», идея которой была впервые предложена в 2012 году, пишет EurekAlert. Авторы предположили, что квантовые законы могут значительно ускорить процесс зарядки батарей, если все элементы питания будут действовать одновременно. В классических батареях, где элементы заряжают параллельно, вне зависимости друг от друга, такое было бы невозможно.

Позже, в 2017 году было доказано, что у квантовой зарядки может быть два фактора, которые стоят за приростом скорости: «глобальная связь» (все элементы общаются друг с другом одновременно) и «соединение всех со всеми» (у каждой «дискуссии» только два участника). Однако, не ясно, обязательны ли оба этих фактора и может ли быть достигнут предел скорости зарядки.

Недавно ученые из южнокорейского Института фундаментальных наук ответили на оба этих вопроса. Их исследование показало, что связь всех со всеми не важна для квантовых батарей и что единственный существенный фактор — глобальная связь. Ученые пошли дальше и установили точный источник всех преимуществ квантовой зарядки и даже разработали подробный метод изготовления таких батарей.

Вдобавок, разработчики смогли точно оценить прирост скорости при использовании новой технологии. Тогда как в классических батареях максимальная скорость зарядки нарастает линейно вместе с количеством элементов питания, в квантовых можно добиться квадратичного прироста скорости зарядки. К примеру, если в обычном электромобиле 200 элементов питания, то скорость зарядки повысится в 200 раз, то есть вместо 10 часов машина пополнит аккумулятор за три минуты. А на точках ускоренной зарядки — за пару секунд.

Сосредоточившись на неактивных скоплениях лития, возникающих по мере старения батареи, ученые из США нашли способ повышения производительности литий-ионного аккумулятора. Оказывается, это возможно, если внести изменения в процесс зарядки.