世界初の量子バッテリー試作機、大きいほど速く充電される
Quantum battery upends the rules of charging
オーストラリア連邦科学産業研究機構（CSIRO）の研究者らが、世界初の量子バッテリー試作機を発表した。従来のバッテリーとは逆に、サイズが大きいほど充電が速くなるという。量子効果を利用し、分子が集団的にエネルギーを吸収する「超吸収」現象により実現した。室温で動作するが、現時点では蓄電量はわずかで、実用化には課題も多い。将来は量子コンピュータの電源や、電気自動車の走行中充電などへの応用が期待される。
「量子バッテリーの要点は、大量のエネルギーを蓄えることではなく、より速く、より制御された形でエネルギーを供給することです」
HNでの議論
67- jillesvangurp
これはバッテリーというよりコンデンサのように聞こえる。それでも興味深いかもしれないが、おそらく自動車用途には当分使えないだろう。
> バッテリーが大きいほど充電に時間がかかるのは誰もが知っている
これは実は完全には正しくない。バッテリーはセルでできている。セルを並列に構成すれば、すべて同時に充電できる。セルの数を増やしても充電時間は増えない。また、個々のセルの充電時間はバッテリーの化学的性質に大きく依存する。
ここで重要なのはいわゆるCレートで、これはバッテリーがその容量を充電・放電する速度である。Cレート1は、その容量（例：50kWh）を1時間で充電することを意味する。現在の最先端バッテリーはCレート8〜10で充電でき、10分未満で充電できる。ここで重要なのは、バッテリーを損傷させずにどれだけの電力を投入できるかである。また、バッテリーの充電速度は通常線形ではない。10〜80%は最後の数%よりはるかに速い。中国の一部のバッテリーはわずか3分で80%に達する。残りの20%にはさらに6分かかることもある。
- alasano
バッテリーを箱に入れて、箱を開けたら充電されているかされていないか。
7つの箱と7つのバッテリーを用意すれば、毎朝充電されたバッテリーを手に入れられる確率は99%だ。
- cbondurant
（最先端科学に関する非技術的な報道ではよくあることだが）この記事は、基盤となる技術をうまく伝えていないように感じる。超吸収とは何か、そしてそれがなぜ量子効果なのかについて、自分でいくつか説明を調べる必要があった。
アイデアはこうだ：多数の発光体が、放出する光の波長よりもはるかに近い間隔で配置されている場合、光の出力は発光体の数の2乗になる。標準的な場合の線形とは対照的に。そして逆もまた真なり。
これに基づくと、私はこの可能性には悲観的だ。充電には電気から光への変換が必要で、放電も光から電気への変換になるため、その変換のためのロスが最も少ないプロセスが正確にはないからだ。
ただし、蓄えたエネルギーを光として直接放出したい特定の光学やレーザー用途では役立つかもしれない。
- Someone
記事より：
- 「現在、試作バッテリーは非常に少量のエネルギー（数十億電子ボルト）しか保持できず、持続時間はナノ秒単位である」
- 「重要な点は、量子バッテリーは大量のエネルギーを貯蔵することではなく、より速く、より制御して供給することである」
1ワット時は約2×10²²電子ボルトである。これは約10¹³/2⁴³の係数に相当する。
議論のために、この技術がムーアの法則よりも速く成長し、充電時間と充電量が四半期ごとに倍増すると仮定しよう。すると（私の計算が正しければ）、10年後には約1Wh（単4電池が蓄える程度）のバッテリーができ、その充電を約1日保持するだろう。
では、これは何に役立つのか？充電よりもはるかに速く放電できるが、コンデンサがあるではないか？
高度に制御された放電はニッチな用途を与えるかもしれないが、そうでなければ、この技術が「あなたのスマホさえも」動かすのを待つのはやめておく。
- 1a527dd5
過去10年間、誰もが間接的に関連するバッテリー記事を読んだことがあると思う。それらはすべて新しい魔法を約束している。どれも市場をひっくり返してはいない。
私は懐疑的であり続ける。