Q-ACES: Advances in Chemical Energy Storage with Quantum Computing

Q-ACES:利用量子计算实现化学储能的进展

基本信息

  • 批准号:
    10085266
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Small Business Research Initiative
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

**Q-ACES: Advances in Chemical Energy Storage with Quantum Computing**Q-ACES is an innovative project dedicated to propelling energy storage into a new era through the power of quantum computing. With an increasing demand for eco-friendly, cost-effective rechargeable batteries with high energy density, the need for advancements in this field has never been more pressing. While lithium-ion batteries have dominated the market due to their energy density and competitive pricing, there is a clear call for superior battery technology.Q-ACES recognizes the importance of achieving higher energy density, extended lifetimes, faster recharge rates, and reduced costs, all of which contribute significantly to global decarbonization efforts. To meet these objectives, research into new materials as well as the composition of electrolytes, which play a critical role in battery performance and stability, are necessary to get a deeper understanding of molecular interactions.Our project centers on harnessing the potential of quantum computing to unravel these molecular interactions within electrolyte chemistry. By leveraging quantum algorithms on state-of-the-art quantum computers, we focus on analyzing key sub-components, such as reaction centers, rather than attempting to simulate the intricate many-body Hamiltonian of the entire system. We will further develop a novel approach to combine quantum calculations of embedded sub-components with data-driven modelling. In doing so, we envision quantum hardware for chemical simulation and experimental data to be leveraged together for practical utility. This pragmatic approach paves the way for enhanced battery designs.Q-ACES is driving progress towards a future where energy storage systems achieve unprecedented levels of efficiency and performance. By integrating quantum computing, we aim to overcome the limitations of traditional battery research and unlock the true potential of energy storage. Our mission is deeply rooted in sustainability and innovation, envisioning a world where rechargeable batteries play a vital role in powering diverse industries while minimizing environmental impact.
**Q-ACES:Q-ACES是一个创新项目,致力于通过量子计算的力量将能量存储推向一个新时代。随着对具有高能量密度的环保型、经济型可充电电池的需求不断增长,对该领域进步的需求从未如此紧迫。虽然锂离子电池因其能量密度和具有竞争力的价格而在市场上占据主导地位,但人们显然需要上级电池技术。Q-ACES认识到实现更高的能量密度、更长的使用寿命、更快的充电速率和更低的成本的重要性,所有这些都对全球脱碳工作做出了重大贡献。为了实现这些目标,有必要研究新材料以及电解质的组成,这对电池的性能和稳定性起着至关重要的作用,以更深入地了解分子相互作用。我们的项目集中在利用量子计算的潜力来解开电解质化学中的这些分子相互作用。通过在最先进的量子计算机上利用量子算法,我们专注于分析关键的子组件,如反应中心,而不是试图模拟整个系统复杂的多体哈密顿量。我们将进一步开发一种新的方法,将嵌入式子组件的联合收割机量子计算与数据驱动建模相结合。在这样做的过程中,我们设想将用于化学模拟和实验数据的量子硬件结合起来用于实际应用。这种务实的方法为增强电池设计铺平了道路。Q-ACES正在推动储能系统实现前所未有的效率和性能水平的未来。通过整合量子计算,我们的目标是克服传统电池研究的局限性,释放储能的真正潜力。我们的使命深深植根于可持续发展和创新,设想一个可充电电池在为不同行业提供动力的同时最大限度地减少环境影响的世界。

项目成果

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