隔膜材料在我們生活中較為常見，例如汽車玻璃上的防爆膜、手機(jī)面板上的保護(hù)膜等。而很多人不知道的是，在我們手機(jī)電池里也有一張隔膜，用于防止電池短路，同時傳輸離子。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研人員經(jīng)過多年研究，設(shè)計了一類新型離子傳導(dǎo)膜。這種離子膜有望廣泛應(yīng)用于能源轉(zhuǎn)化、大規(guī)模儲能以及分布式發(fā)電等領(lǐng)域。該研究成果北京時間4月26在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

 

離子膜是液流電池、燃料電池等電化學(xué)器件或裝備的關(guān)鍵部件，它既要防止短路，又要保證離子在充電和放電過程中高效通過、減少損耗，而傳統(tǒng)離子膜普遍存在吸水后容易發(fā)生溶脹變形，結(jié)構(gòu)疏松等問題，特別是長時間使用后，可能會發(fā)生結(jié)構(gòu)老化、性能下降。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研人員研發(fā)的這類新型離子膜，解決了離子在材料中傳導(dǎo)性與選擇性不可兼得的難題，離子傳輸更加迅速，在膜內(nèi)實現(xiàn)了近似無摩擦傳導(dǎo)，使用該膜組裝的液流電池，充放電電流密度可以達(dá)到每平方厘米500毫安，相比傳統(tǒng)離子膜更加堅固、不易老化，并且不會因為吸水而產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象。

 

據(jù)了解，多年來，高效儲存和利用太陽能、風(fēng)能等新能源是我國科研人員的重要研發(fā)課題。這種國產(chǎn)離子膜的問世，將打破國外同類型產(chǎn)品多年的技術(shù)壟斷，大幅提升液流電池等儲能裝備的效率，有望在我國太陽能、風(fēng)能等新能源的儲能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，研究人員正在加緊實現(xiàn)該型離子膜量產(chǎn)。

 

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐銅文教授介紹，我們可以把這種新型的液流電池儲能技術(shù)與我們的電網(wǎng)結(jié)合起來，用于家庭用電、工業(yè)生產(chǎn)。我們也可以把太陽能、太陽板發(fā)的電儲存起來，建立一個電站，給汽車充電。這樣可以達(dá)到我們節(jié)能、環(huán)保，推動我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。