這個是非常好的一個問題。這個問題可以說成一本書了，我先從鋰離子電池說開：鋰離子電池的質量比能量（Wh/kg）是衡量能量密度的一個標準，其限制條件為：正負極材料和電池工作的電化學原理。現在的電化學工作原理（電化學反應）大致有八種：最常見的是第一種和第二種，即脫嵌機理和相變機理，典型的代表便是我們非常熟悉的層狀鈷酸鋰（索尼）和橄欖石磷酸鐵鋰（比亞迪）。像鍵合機制和介面充荷機制屬於不常見的那種。根據不同的電化學工作原理（電化學反應），現在做一個非常簡單的理論計算：一個化學反應：標準吉布斯自由能為：質量比能量為：體積比能量為：所以，只要我們知道一個反應的標準吉布斯自由能和反應物的摩爾質量乃至摩爾體積，就可以估算出這個反應所代表的電池的能量密度：來看鋰離子電池：Li/F2電對的理論質量比能量比現在商用的鈷酸鋰的能量密度要高出12倍左右。事實上根據不同的反應機理和電極材料的結構，確實能計算出超高的資料，但是問題出在實際的情況中（一會討論）。來看看近來比較火熱的Na、Al等可以替代鋰離子電池的體系的理論值吧：一般性而言，鋰離子與S、RuF5、MnO2、C還有O2的電對反應的比能量要高於同樣級別的Na、Mg、Al和Zn。那麼前面剛剛說到的實際問題就是轉化效率（副反應、電解液不匹配、結構失效等）：最高的轉化效率也不過是目前商用的鈷酸鋰（脫嵌機理），氫燃料電池雖然理論比能量較高，但是由於轉化效率的低下，適用催化劑的尋找也是一大難題。然後再來一張這個吧：至於微型核電池：微型核電池（penny-sized nuclear battery），是指體積小，只有一分錢硬幣的厚度，電力強，使用安全的“核電池”。可用於手機充電，可以讓你的手機不充電使用5000年。它的原理透過利用微型和奈米級系統開發出了一種超微型電源裝置，這種裝置透過放射性物質的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續電流。這是放射源的能量：這是Beta型的工作原理：所開發的第一種型別的微型核電池是基於Beta輻生伏打效應, 即由於電子空穴對（EHPs）產生的正電荷流動, 從而形成電勢差。量子電池（自己理解吧，我跟不上了）英國、義大利等四國的物理學家在英國物理學會（IOP）《新物理學》雜誌上證明了量子電池的可行性，多量子位元相互糾纏而產生的“量子加速”可以加速充電過程，所以用量子電池充電比傳統電池更快。據介紹，量子電池內的量子位元可以為離子、中性原子、光子等多種形態，充電錶示將量子位元由低能態變成高能態，而放電則相反。
量子位元是決定量子充電時間長短的重要因素。研究人員發現，在充電過程中，與沒有糾纏的量子相比，糾纏量子在低能態和高能態之間透過的距離更短，而且量子位元越多，糾纏越強，充電過程也就越快，充電使用時間與量子位元數量成反比。
在量子資訊中，一個量子位元可以用布洛赫球面來表示，科學家可以從中獲得量子電池的最大平
均功率。當量子電池進行充電時，其決定了充電時間的長短，該原理也可以用於描述量子電池的工作原理。與傳統電池所不同的是，量子電池的充電速度由量子位決定，量子位越多，充電速度越快。 從宏觀上看，一個量子位的充電時間為1 h，那麼 6個聯合工作時就只要10 min，這 一技術如果用於手機充電，則可大大縮短充電時間。
不 過，目前量子電池仍然處於潛在的應用階段，研究人員還需要對其進行更深入的熱力學過程研究，量子效應還需要進一步的測試。目前最大的問題是，量子電池的工作並非無序的能量釋放，如
何保證其正常工作仍然是一個難題。
這個是非常好的一個問題。這個問題可以說成一本書了，我先從鋰離子電池說開：鋰離子電池的質量比能量（Wh/kg）是衡量能量密度的一個標準，其限制條件為：正負極材料和電池工作的電化學原理。現在的電化學工作原理（電化學反應）大致有八種：最常見的是第一種和第二種，即脫嵌機理和相變機理，典型的代表便是我們非常熟悉的層狀鈷酸鋰（索尼）和橄欖石磷酸鐵鋰（比亞迪）。像鍵合機制和介面充荷機制屬於不常見的那種。根據不同的電化學工作原理（電化學反應），現在做一個非常簡單的理論計算：一個化學反應：標準吉布斯自由能為：質量比能量為：體積比能量為：所以，只要我們知道一個反應的標準吉布斯自由能和反應物的摩爾質量乃至摩爾體積，就可以估算出這個反應所代表的電池的能量密度：來看鋰離子電池：Li/F2電對的理論質量比能量比現在商用的鈷酸鋰的能量密度要高出12倍左右。事實上根據不同的反應機理和電極材料的結構，確實能計算出超高的資料，但是問題出在實際的情況中（一會討論）。來看看近來比較火熱的Na、Al等可以替代鋰離子電池的體系的理論值吧：一般性而言，鋰離子與S、RuF5、MnO2、C還有O2的電對反應的比能量要高於同樣級別的Na、Mg、Al和Zn。那麼前面剛剛說到的實際問題就是轉化效率（副反應、電解液不匹配、結構失效等）：最高的轉化效率也不過是目前商用的鈷酸鋰（脫嵌機理），氫燃料電池雖然理論比能量較高，但是由於轉化效率的低下，適用催化劑的尋找也是一大難題。然後再來一張這個吧：至於微型核電池：微型核電池（penny-sized nuclear battery），是指體積小，只有一分錢硬幣的厚度，電力強，使用安全的“核電池”。可用於手機充電，可以讓你的手機不充電使用5000年。它的原理透過利用微型和奈米級系統開發出了一種超微型電源裝置，這種裝置透過放射性物質的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續電流。這是放射源的能量：這是Beta型的工作原理：所開發的第一種型別的微型核電池是基於Beta輻生伏打效應, 即由於電子空穴對（EHPs）產生的正電荷流動, 從而形成電勢差。量子電池（自己理解吧，我跟不上了）英國、義大利等四國的物理學家在英國物理學會（IOP）《新物理學》雜誌上證明了量子電池的可行性，多量子位元相互糾纏而產生的“量子加速”可以加速充電過程，所以用量子電池充電比傳統電池更快。據介紹，量子電池內的量子位元可以為離子、中性原子、光子等多種形態，充電錶示將量子位元由低能態變成高能態，而放電則相反。
量子位元是決定量子充電時間長短的重要因素。研究人員發現，在充電過程中，與沒有糾纏的量子相比，糾纏量子在低能態和高能態之間透過的距離更短，而且量子位元越多，糾纏越強，充電過程也就越快，充電使用時間與量子位元數量成反比。
在量子資訊中，一個量子位元可以用布洛赫球面來表示，科學家可以從中獲得量子電池的最大平
均功率。當量子電池進行充電時，其決定了充電時間的長短，該原理也可以用於描述量子電池的工作原理。與傳統電池所不同的是，量子電池的充電速度由量子位決定，量子位越多，充電速度越快。 從宏觀上看，一個量子位的充電時間為1 h，那麼 6個聯合工作時就只要10 min，這 一技術如果用於手機充電，則可大大縮短充電時間。
不 過，目前量子電池仍然處於潛在的應用階段，研究人員還需要對其進行更深入的熱力學過程研究，量子效應還需要進一步的測試。目前最大的問題是，量子電池的工作並非無序的能量釋放，如
何保證其正常工作仍然是一個難題。