我國儲能網訊：據外媒報道，在最近進行的項目中，薩塞克斯大學(UniversityOfSussex)的研究人員利用一種基于量子的傳感器來測量電池行為，并期望所出現的數據可用于改進電池技術。

（圖片來源：薩塞克斯大學）

該項目解決了提高電池能量密度、耐久性和安全性的關鍵需求，推動產業向綠色生態系統轉變。該校實驗物理學研究教授PeterKruger表示：“這將意味著量子傳感器首次出現重大商業影響。”

電池與量子技術

新的電動汽車控制系統，包括再生制動系統、啟動/停止功能，以及驅動車輪的電動機在內，都要精確測量和控制電氣輸入，以優化性能，防止發生故障。

在這些系統中，電池電流測量傳感器是重要組成部分，可用于測量電池的充放電水平及健康狀態。現在，已有若干技術可以制造性能良好的電流傳感器，以監控車輛電池。

與此同時，通過量子計算模擬電池的化學結構，可以根據各種標準(如減重、最大密度和電池組裝)，應用這些算法再現電池內部的化學成分，加快了電池組的產業化進程。

薩塞克斯大學的項目

該項目旨在利用量子磁力計技術，檢查微型電池的電流是否正常流動。通過這種方式，對新電池和現有電池的化學成分進行快速評估，加快開發先進電池技術，促進電氣化發展。

磁力計通過單一傳感器來測量磁通密度，而量子磁力計基于亞原子粒子自旋。每個粒子磁矩與外加場的耦合，被量化或限制為由量子力學定律確定的一組離散值。Kruger指出，通過監測電流，可以在電池發生故障之前，采取預防措施。量子傳感器可以為電池供應某種智能，通過監測其健康狀況，減少最易造成磨損的電池負載。

Kruger表示：“目前，電池監控解決方法重要集中在測量電池的電壓，從而明確顯示電池內部剩余的電荷。在隨后的許多次充放電循環中，通過測量這些電壓，可以在電池退化時監控充電容量。這些測量對監測電池的健康狀態很有用，但并不能充分顯示電池的內部狀態。通過正在開發的量子系統，可以測量電池出現的磁場，從而推斷流經電池的電流。這個系統就像一個‘磁性攝像機’，能夠窺視電池內部。”

該研究小組的目標是開發小型、低功耗、便攜設備。這些設備不要基礎設施，運行成本最低，因此適合經濟生產。研究人員還將與CDO2、MagneticShieldsLtd和QinetiQ密切合作，以實現其目標。MagneticShieldsLtd公司將供應所需的磁性無噪音環境，使傳感器技術在測試時達到前所未有的靈敏度。

目前最大的挑戰在于提高電池容量。Kruger表示：“從技術上講，傳感器不僅對電池的磁場敏感，而且對所有鐵磁性物質的磁場都敏感。我們所做的大部分工作都是有關傳感器設計，以及如何使其免受外部磁源的影響，比如過濾掉汽車電動機出現的磁場。”