在不断发展的技术格局中,第二代量子技术的出现是一次巨大的飞跃。一方面,这些进步不仅仅是渐进式的改进;它们代表着一种范式转变,有望重塑行业、催生新行业,并重新定义我们认为可能的界限。从超安全通信网络到强大的量子计算机,这些技术有可能解决曾经被认为无法解决的问题,并解答困扰人类多年的问题。另一方面,我们目前仍处于所谓的 NISQ 时代。在这个时代,量子设备的使用非常有限,而这些设备的功能远远落后于人们对未来几十年的预期。
高服务寿命:2000循环超安全锂磷酸锂化学(无热逃亡。no fire or explosion risks) Embedded BMS (Battery Management System): improve AND secure the battery No Lead, no rare earths, no acid, no degassing Calendar life > 10 years Excellent temperature robustness (-20 °C up to +60 °C) RANGE: 48V 60Ah to 120Ah Constant power during discharge (very low internal resistance) Very low Peukert's losses (energy efficiency > 98%)非常低的自我排放(<3%)比同等铅电池轻轻轻巧50%,相同的可用
欧盟需要依靠对云边缘提供商生态系统的自我维持和有效利用来促进弹性和技术领导力。通过支持联合数据管理系统的开发,可以迅速使用欧盟中的现有数据资源,可以有效地使用数据处理能力,并且基于超安全数据通信,数据提供的实时能力,新的数据处理服务以及可持续的能源效率的数据使用情况,将可能使用新的业务模型。这将使欧盟数据空间能够连接到下一代绿色数据处理解决方案,以提高可靠性,性能,规模,并降低用户和提供商的成本。IPCEI将利用欧盟和国家一级的现有计划,尤其是Gaia-X开源建筑框架。
图 1.1:世界客运量年增长率 ...................................................................................... 22 图 1.2:全球事故率 ...................................................................................................... 22 图 1.3:事故趋势(2006 年 - 2012 年) ................................................................................ 23 图 1.4:死亡率趋势(2006 年 - 2012 年) ................................................................................ 24 图 1.5:所用的研究结构和方法 ...................................................................................... 30 图 2.1:第一个超安全工业系统 ...................................................................................... 32 图 2.2:安全空间 ...................................................................................................... 34 图 3.1:ICAO SMS 模型 ............................................................................................. 60 图 3.2:SHELL 模型 ...................................................................................................... 60 图 3.3:CASA SMS 模型 ............................................................................................. 64 图 3.4:CAAS SMS 模型 ............................................................................................. 68 图 3.5:英国民航局 SMS模型................................................................................ 69 图 3.6:加拿大交通部 SMS 模型 .............................................................. 72 图 3.7:
此外,通过卫星传播的大量数据使犯罪分子有可能破坏准确性和可靠性,而且被发现的概率很低。特别是,防止欺骗(见下文关于卫星网络威胁的技术方面部分)需要进行完整性检查,其中大量数据在相关方之间传输。在海事领域,船舶操作员经常输入虚假信息来干扰或欺骗太空监测系统,以掩盖其非法活动。完整性检查的需要适用于海事领域的许多其他方面,例如遇险呼叫、数据和信息。原则上,缺乏完整性和可用性可能会严重损害人们对系统的信心。然而,提议的解决方案被视为昂贵的,因此不太可能被普遍采用——除非有令人信服的理由,例如立法或重大事件,或新的竞争;在这种情况下,或许 2016 年 8 月中国发射的“量子卫星”可以证明这一点,据称其“旨在通过传输不可破解的 [即量子比特] 来建立超安全量子通信”。将“防黑客”钥匙从太空移到地面”将改变游戏规则。 7
过去十年(2014-2024 年)英国在量子技术领域形成了新的研究范式,重点是解决工程挑战,以促进将领先的量子专业知识转化为具有跨行业商业化潜力的服务和技术应用。国家量子技术计划制定了这项工作的战略框架,这是一项变革性举措,旨在汇集该国学术界、工业界和政府利益相关者,共同努力创造新的量子经济。在这个领域,量子通信中心由国家计划通过工程和物理科学研究委员会资助,由约克大学领导,汇集了另外 11 所大学、国家物理实验室、RAL Space 以及 30 多个行业合作伙伴。中心愿景的实现——在所有距离尺度上集成量子安全通信——主要通过依赖量子密钥分发 (QKD) 的应用程序来实现,量子密钥分发是一种成熟的量子技术,可以实现加密密钥的超安全分发。
在锂负极上形成疏锂无机固体电解质界面 (SEI) 并在正极上形成正极电解质界面 (CEI) 对高压锂金属电池是有益的。然而,在大多数液体电解质中,有机溶剂的分解不可避免地会在 SEI 和 CEI 中形成有机成分。此外,有机溶剂由于其高挥发性和易燃性,通常会带来很大的安全风险。本文报道了一种基于低熔点碱性全氟磺酰亚胺盐的无有机溶剂共晶电解质。锂负极表面的独特阴离子还原产生了一种无机的、富含 LiF 的 SEI 膜,该膜具有很强的抑制锂枝晶的能力,这一点可以从 0.5 mA cm −2 和 1.0 mAh cm −2 时 99.4% 的高锂电镀/剥离 CE 以及 80°C 下全 LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 (2.0 mAh cm −2 ) || Li (20 μ m) 电池的 200 次循环寿命看出。所提出的共晶电解质有望用于超安全和高能锂金属电池。
开发新材料是应对电池技术挑战的关键。离子液体基聚合物电解质具有不可燃性和高热稳定性,可以降低爆炸风险。LiMPO 4 正极(M=Fe、Mn、Co……)的使用有助于提高热稳定性,这是因为金属和氧之间存在共价键。有机电极具有灵活性,可以促进可充电锂电池的回收利用。在本研究中,这些材料已被用于超安全、灵活、绿色和高倍率锂电池。使用拉曼、XPS、DSC 和介电光谱研究了它们的物理性质,并结合一些 LiMPO 4 正极探索了离子液体基聚合物电解质的电化学性能。研究了离子配位、离子电导率、氧化稳定性、电极材料的溶解和电化学性质。为了克服有机电极材料含碳量高、活性物质溶解等缺点,本文还研究了新型纳米纤维有机自由基聚合物[(聚(2,2,6,6-四甲基哌啶氧-4-基甲基丙烯酸酯)(PTMA)]电极、含有甲氧基官能团(CH3O)的新型有机正极材料2,3,6,7,10,11-六甲氧基三苯并菲(HMTP)]和Py14TFSI基聚合物电解质。