電動汽車火爆全球，電池研發競爭激烈，兩位不嫌事大的科學家也來湊熱鬧了，最近提出了終極電池——微黑洞蜂窩電池概念，其能量密度是最好鋰離子電池的940億倍，續航可達3光年，只是要制造它可不容易，難度可能已超過你腦洞的極限！
這項有望穩獲搞笑諾貝爾獎的研究來自挪威生命科學大學的理論物理學家埃斯彭·豪格，和委內瑞拉安第斯大學的物理學家詹法蘭科·斯帕維耶裏，可能是沒有申請到研究資金，他們幹脆開展了一項不需要做實驗的理論研究：如何用黑洞來制造電池？
首先不帶電的史瓦西黑洞肯定不行，然後太大的黑洞顯然也不行，比鋰離子電池燃爆危險多了——鋰離子電池燃爆要命，它連屍體都要給你帶走，殯儀館、火葬場和墓地顯然不會高興，一條龍服（qiang）務（qian）沒了。
兩位科學家因此盯上了普朗克尺度的賴斯納-諾德斯特羅姆黑洞，這種黑洞是廣義相對論一個著名的精確解，描述了靜態球對稱帶電物體的重力場度規。
之所以要用普朗克尺度的微小帶電黑洞來制造電池，是因為普通黑洞具有強大的重力，會相互吸引互相吞噬，不具備制造電池的條件。而帶相同電荷的黑洞，由於互相排斥，可以抵消彼此之間的重力，從而可以像鋰離子一樣，捆綁在一起形成穩定的電池。
選擇賴斯納-諾德斯特羅姆黑洞的另一個原因，是因為它會因品質和電荷量形成兩個視界，而當電荷足夠大時，視界會合並成一個，這時候它的半徑只有史瓦西黑洞的一半，這意味著它的密度將是史瓦西黑洞的8倍，對電池來說這是多麽優秀的特性啊，能量密度也會提高8倍。
最關鍵的是，普朗克尺度的史瓦西黑洞，因霍金放射線而蒸發的時間也和普朗克時間差不多，大約是10^-40秒級別，壽命太短了，根本不敷使用。而兩個視界重合的賴斯納-諾德斯特羅姆黑洞，計算表明其霍金放射線的等效值為零，這意味著它們處於完美的穩定狀態，壽命超長可以當傳家寶了。
那微型黑洞要如何形成電池呢？很簡單，可以把相同數量帶負電和帶正電的黑洞分別制成電池的正負極，形成「微黑洞蜂窩電池」。使用的時候分別釋放一個正電黑洞和一個負電黑洞，讓它們合並在一起，就可以釋放出巨大的能量。
根據近年來重力波幹涉儀的探測數據，黑洞合並至少會有5%到10%的品質會變成重力能釋放出來，這比人造太陽核融合理論上最多只有0.7%強多了。但最令人興奮的是，兩個賴斯納-諾德斯特羅姆普朗克品質微黑洞合並的時候，會形成兩個普朗克品質的微型史瓦西黑洞，這意味著它馬上就會蒸發，將所有品質都轉化為能量釋放出來，100%！效率太高了。
那麽微黑洞蜂窩電池究竟有多大的能量，和鋰離子電池相比又如何呢？
一個賴斯納-諾德斯特羅姆普朗克品質微黑洞重2.17x10^-8千克，大約和蒼蠅卵差不多，儲存了1,954,056,587焦耳的能量，一公斤微黑洞蜂窩電池由45,994,327個微型黑洞組成，包含8.99x10^16焦耳能量。而目前最好的商業鋰離子電池比能量約為265Wh/kg，每公斤包含954,000焦耳能量，這意味著微黑洞蜂窩電池的能量密度是當今最好鋰離子電池的940億倍，達到了25,000,000,000,000Wh/kg！
現在一個200公斤的265Wh/kg鋰離子電池能夠儲存約53kWh的電量，可以續航約300公裏，而一個普朗克品質微型黑洞儲存的能量相當於46.5千克鋰電池的能量，所以只需要4個微型黑洞就可以有同樣的續航裏程。而同樣品質也就是200公斤的黑洞電池，則可以續航28,200,000,000,000公裏，也就是約3光年，兩個電池就可以直接開到比鄰星了。
所以微黑洞蜂窩電池雖然是一次性消耗電池，無法充電，但如此大的續航裏程，不充又有什麽關系呢？
然後就是最現實的問題了，如何制造微黑洞蜂窩電池？
方法不外乎有兩種，一種是在宇宙中尋找普朗克品質微型黑洞，雖然大霹靂後宇宙初期可能存在這樣的黑洞，但科學家們迄今從未發現過，這意味著它們可能早就已經蒸發殆盡了。
另一種辦法則是利用強子對撞機，歐洲的大型強子對撞機LHC就被認為可能會制造出黑洞，啟動前還引發過巨大的恐慌。不過實踐已經證明，這個14TeV能量級別的對撞機還沒有這個能耐，曾經有研究稱至少得100TeV才行。
不過要制造普朗克品質的微型黑洞，100TeV肯定還是遠遠不夠，因為這個品質（2.17x10^-8千克）實在太大了，兩位科學家估計需要10^16 TeV才行，顯然在地球上根本無法做到。
事實上要制造這樣的對撞機，需要用中子星來作為磁鐵，然後對撞機的尺寸需要和太陽系一樣大，所以至少就目前人類的技術水平而言，制造微黑洞蜂窩電池還根本不現實！
但豪格和斯帕維耶裏能夠拿搞笑諾貝爾獎嗎？不要拭目以待，讓我們大聲地呼籲吧。
這項研究發表在4月20日【高能密度物理學】雜誌上。
標題：The micro black hole cellular battery: The ultimate limits of battery energy density
