Theo Viện Khoa học Trung Quốc, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã thiết kế một loại màng vận chuyển ion mới để nâng cao hiệu quả của các thiết bị lưu trữ năng lượng như pin dòng chảy. Màng vận chuyển ion có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong năng lượng sạch, giảm phát thải, chuyển đổi và lưu trữ năng lượng. Thiết kế mới làm tăng hiệu quả của các thiết bị này bằng cách cho phép vận chuyển ion gần như không ma sát trong màng khung triazine.
Nghiên cứu được thực hiện bởi Giáo sư Xu Tongwen và Giáo sư Yang Zhengjin từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc và kết quả được công bố trên tạp chí Nature trong tuần này. Màng vận chuyển ion là thành phần quan trọng của các thiết bị hoặc thiết bị điện hóa như pin dòng và pin nhiên liệu. Ngoài việc cho phép các ion đi qua trong quá trình sạc và xả, chúng còn ngăn chặn sự chuyển giao các hoạt chất giữa các điện cực dương và âm để ngăn ngừa đoản mạch.
Prof từ nhóm nghiên cứu. Xu kết luận từ nghiên cứu: “Giống như sàng cát bằng sàng… Sàng tốt nhất là sàng có thể chặn cát thô (có tính chọn lọc) và cho phép cát mịn đi qua nhanh chóng (độ dẫn điện). Tuy nhiên, khi sàng nhỏ, cát mịn chảy chậm, trong khi sàng lớn cho phép cả cát thô và cát mịn lọt qua”. Xu cho biết, trọng tâm nghiên cứu về màng ion là tạo ra các kênh hiệu quả trong màng chỉ cho phép “cát mịn” đi qua nhanh chóng.
Trong nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một cách sáng tạo vật liệu màng ion khung vi mô với các kênh ion dưới nanomet và sửa đổi các kênh này về mặt hóa học. Theo bản tóm tắt của bài nghiên cứu, loại màng mới cho phép dòng ion gần như không bị ma sát. Mật độ dòng sạc và dòng xả của pin dòng kết hợp với màng này có thể đạt tới 500 miliampe trên mỗi cm vuông, gấp hơn XNUMX lần giá trị hiện tại của các sản phẩm tương tự.