隔膜材料在我們生活中較為常見(jiàn)，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(shí)傳輸離子。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研人員經(jīng)過(guò)多年研究，設(shè)計(jì)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(chǔ)能以及分布式發(fā)電等領(lǐng)域。該研究成果北京時(shí)間4月26在國(guó)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(guò)程中高效通過(guò)、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(wèn)題，特別是長(zhǎng)時(shí)間使用后，可能會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)老化、性能下降。中國(guó)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(shí)現(xiàn)了近似無(wú)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(jiān)固、不易老化，并且不會(huì)因?yàn)槲a(chǎn)生溶脹現(xiàn)象。
據(jù)了解，多年來(lái)，高效儲(chǔ)存和利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源是我國(guó)科研人員的重要研發(fā)課題。這種國(guó)產(chǎn)離子膜的問(wèn)世，將打破國(guó)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(chǔ)能裝備的效率，有望在我國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源的儲(chǔ)能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，研究人員正在加緊實(shí)現(xiàn)該型離子膜量產(chǎn)。
中國(guó)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(chǔ)能技術(shù)與我們的電網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，用于家庭用電、工業(yè)生產(chǎn)。我們也可以把太陽(yáng)能、太陽(yáng)板發(fā)的電儲(chǔ)存起來(lái)，建立一個(gè)電站，給汽車充電。這樣可以達(dá)到我們節(jié)能、環(huán)保，推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。(總臺(tái)央視記者 褚爾嘉 王帥)
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