Зарядът се задържа милиони пъти по-дълго от времето за зареждане

Международен екип от изследователи създаде първата напълно функционираща квантова батерия, която се зарежда светкавично и отдава електрическа енергия със свръхекстензивна мощност. Иновативното устройство, чиито резултати бяха публикувани в престижното научно списание Nature през март 2026 година, преодолява досегашните ограничения на класическата термодинамика и отваря врати за революция при съхранението на енергия на стайна температура.

Феноменът суперабсорбция

Докато традиционните батерии разчитат на химични реакции, новото квантово устройство черпи предимствата си от квантовото вплитане. Батерията е изградена от многослойна микрокухина, настроена да взаимодейства със специални молекули меден фталоцианин.

„В квантовите батерии вплитането служи за свеждане до минимум на броя на преминатите състояния по време на зареждане или предизвиква колективни ефекти, които увеличават ефективната връзка между батерията и нейния енергиен източник“, съобщават от списание Nature.

Това означава, че времето за зареждане намалява, колкото повече молекули абсорбатори се добавят в системата – напълно неинтуитивен резултат, който е невъзможен според законите на класическата физика.

Улавяне на енергията

Основен проблем пред досегашните теоретични модели на квантови батерии бе невъзможността зарядът да бъде задържан достатъчно дълго. В новата разработка фотовъзбудените частици бързо преминават в метастабилно триплетно състояние. Благодарение на този процес, квантовата батерия успява да съхрани енергията за десетки наносекунди – период, който е един милион пъти по-дълъг от самото време за първоначално зареждане. Ефективността се дължи на специфичното спин-орбитално взаимодействие на медните йони в структурата.

Тройно повече електрическа мощност

Отвъд бързото зареждане и съхранението, учените са успели да извлекат складираната енергия под формата на електрически ток чрез интегрирани слоеве за пренос на заряд. Данните показват, че новото устройство генерира три пъти по-висока ефективност на преобразуване на фотоните в заряд спрямо контролните устройства без квантови микрокухини.

Това е първото експериментално доказателство за свръхекстензивна електрическа мощност в стабилно състояние, което може да намери директно приложение в създаването на ултраефективни соларни клетки и системи за събиране на енергия дори при много слаба осветеност.