Istraživači sa Sveučilišta RMIT i australskog CSIRO-a razvili su pristup kojim se vijek trajanja kvantnih baterija može povećati za čak tisuću puta, pokazuje nedavno objavljena studija. Njihovo rješenje temelji se na uvođenju molekularnih tripletnih stanja u konstrukciju baterije, čime se sprječava brzo samopražnjenje, poznato i kao superradijacija, karakteristično za Dickeove kvantne baterije.
Dok su klasične kvantne baterije izložene brzim gubicima energije zbog radijacijskih emisija, ovaj novi dizajn koristi tamna tripletna stanja koja ne emitiraju svjetlost tako lako kao svijetla singletna stanja. Zbog toga je moguće značajno produljiti vrijeme zadržavanja pohranjene energije.
U eksperimentima su korištene višeslojne mikrošupljine s donorskim slojem od Rhodamine 6G, koji služi za apsorpciju energije iz svjetlosti, i akceptorskim slojem od PdTPP*, gdje se energija pohranjuje prelaskom u tamna tripletna stanja. Analizom su istraživači identificirali dva načina za prijenos energije, ali su se u eksperimentima usmjerili na optički inducirani prijenos na razini polariton-tripletne rezonancije.
Premda je demonstracija bila optička, autori navode da bi buduće kvantne baterije temeljene na ovom principu mogle omogućiti i pretvaranje pohranjene energije u električnu struju. Kako pojašnjava Daniel Tibben, suautor istraživanja i doktorand na RMIT-u: “Iako smo riješili tek mali dio ukupne slagalice, naš uređaj je već znatno bolji u skladištenju energije nego prethodnici.”
Studija je objavljena u časopisu PRX Energy pod nazivom “Extending the Self-Discharge Time of Dicke Quantum Batteries Using Molecular Triplets” i opisuje izradu pet različitih prototipa, među kojima je najuspješniji omogućio produljenje vremena skladištenja energije s razine nanosekundi na mikrosekunde – što je tisuću puta bolji rezultat od prethodnih eksperimenata.
