Kinesiske forskere designer ny ionmembran for at øge energilagringen

Kinesiske forskere designer ny ionmembran for at øge energilagringen
Kinesiske forskere designer ny ionmembran for at øge energilagringen

Ifølge det kinesiske videnskabsakademi har kinesiske forskere designet en ny type iontransportmembran for at forbedre effektiviteten af ​​energilagringsudstyr såsom flowbatterier. Iontransportmembraner har brede anvendelsesmuligheder inden for ren energi, emissionsreduktion, energiomdannelse og lagring. Det nye design muliggør praktisk talt friktionsfri iontransport inden for triazinrammemembranerne, hvilket øger effektiviteten af ​​sådant udstyr.

Forskningen blev ledet af professor Xu Tongwen og professor Yang Zhengjin fra China University of Science and Technology, og resultaterne blev offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Nature. En væsentlig komponent i elektrokemiske anordninger eller udstyr såsom iontransportmembraner, strømningsbatterier og brændselsceller. Ud over at tillade ioner at passere igennem under opladning og afladning, forhindrer de også overførsel af aktive stoffer mellem de positive og negative elektroder for at forhindre kortslutninger.

Fra forskerholdet, prof. Xu konkluderer fra undersøgelsen, "Ligesom at sigte sand med en sigte... Den bedste sigte er den si, der kan blokere groft sand (selektivitet) og tillade fint sand at passere hurtigt (ledningsevne). Men når soldet er lille, flyder det fine sand langsomt, mens de store sold tillader både groft og fint sand at passere igennem.” Xu sagde, at fokus for forskning på ionmembraner er at skabe effektive kanaler i membranen, der tillader kun "fint sand" at passere hurtigt.

Innovativt i deres forskning designet holdet et mikroporøst indrammet ionmembranmateriale med sub-nanometer ionkanaler og modificerede kanalerne kemisk. Ifølge resuméet af forskningspapiret giver den nye type membran en næsten friktionsfri strøm af ioner. Opladnings- og afladningsstrømtætheden for et flowbatteri kombineret med denne membran kan nå 500 milliampere pr. kvadratcentimeter, hvilket er mere end fem gange den nuværende værdi af lignende produkter.