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Akkutechnologien Quantenakku erntet und speichert Energie gleichzeitig

Von Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Einen Quantenakku, der als Solarzelle Sonnenenergie erntet und sie gleichzeitig speichert, präsentieren Forscher der University of Adelaide. Dank quantenmechanischer Effekte soll er sich zudem deutlich schneller laden lassen.

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Australische Forscher haben ein neues Konzept für eine Quantenbatterie vorgestellt.
Australische Forscher haben ein neues Konzept für eine Quantenbatterie vorgestellt.
(Bild: Clipdealer)

Die Forscher haben das Konzept der Superabsorption nachgewiesen, die den Quantenakku ermöglichen könnte. „Quantenakkus nutzen quantenmechanische Prinzipien, was deren Leistungsfähigkeit steigert,. Interessant ist, je größer sie sind, desto schnellen können sie geladen werden“, erklärt Dr. James Q. Quach, Ramsay Fellow an der School of Physical Sciences und am Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS) der University of Adelaide. „Es ist theoretisch möglich, dass die Ladeleistung von Quantenakkus schneller zunimmt als die Größe der Batterie selbst, was neue Wege zur Beschleunigung des Ladevorgangs ermöglichen könnte.“

Moleküle wirken dank Quantensuperposition gemeinsam

Um das Konzept der Superabsorption nachzuweisen, hat das Team mehrere waferartige Mikro-Kavitäten unterschiedlicher Größe hergestellt, die eine unterschiedliche Anzahl organischer Moleküle enthielten. Jede Kavität wurde mit einem Laser aufgeladen.

„Die aktive Schicht des Mikrohohlraums enthält organische Halbleitermaterialien, die die Energie speichern. Der Superabsorptionseffekt der Quantenakkus beruht darauf, dass alle Moleküle durch eine Eigenschaft, die als Quantensuperposition bekannt ist, gemeinsam wirken“, so Dr. Quach weiter. „Dies ist ein bedeutender Durchbruch und markiert einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung des Quantenakkus.“

Funktionsfähiger Prototyp des Quantenakkus als nächster Schritt

Der Quantenakku könnte einen enormen Einfluss auf die Gewinnung und Seicherung erneuerbarer Energien haben. Es wird erwartet, dass der Energieverbrauch der Menschen bis 2040 gegenüber 2015 um 28 Prozent steigen wird. Ein Akku, der Solarenergie gleichzeitig ernten und speichern kann, würde die Kosten erheblich senken.

Dr. James Quach: hat einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung der Quantenbatterie erreicht.
Dr. James Quach: hat einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung der Quantenbatterie erreicht.
(Bild: University of Adelaide)

Mit der Anwendung der Arbeit des Forscherteams könnte eine neue Akkutechnologie auf Basis der Quantenmechanik realisiert werden. Der nächste Schritt ist die Entwicklung eines voll funktionsfähigen Prototyps eines Quantenakkus.

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