Hiina teadlased kavandavad energiasalvestuse suurendamiseks uue ioonmembraani

Hiina teadlased kavandavad energiasalvestuse suurendamiseks uue ioonmembraani
Hiina teadlased kavandavad energiasalvestuse suurendamiseks uue ioonmembraani

Hiina Teaduste Akadeemia andmetel on Hiina teadlased konstrueerinud uut tüüpi ioonide transpordimembraani, et parandada energiasalvestusseadmete, näiteks vooluakude, efektiivsust. Ioonitranspordi membraanidel on laialdased kasutusvõimalused puhta energia, heitkoguste vähendamise, energia muundamise ja salvestamise vallas. Uus disain võimaldab praktiliselt hõõrdumiseta ioonide transporti triasiini raamistiku membraanides, suurendades selliste seadmete tõhusust.

Uuringut juhtisid professor Xu Tongwen ja professor Yang Zhengjin Hiina teaduse ja tehnoloogia ülikoolist ning tulemused avaldati sel nädalal ajakirjas Nature. Elektrokeemiliste seadmete või seadmete, nagu ioonide transpordimembraanid, vooluakud ja kütuseelemendid, oluline komponent. Lisaks ioonide läbilaskmisele laadimis- ja tühjendusprotsesside ajal takistavad nad ka aktiivsete ainete ülekandumist positiivse ja negatiivse elektroodi vahel, et vältida lühiseid.

Uurimisrühmast prof. Xu järeldab uuringust: „Täpselt nagu liiva sõelumine sõelaga… Parim sõel on sõel, mis suudab blokeerida jämeda liiva (selektiivsus) ja laseb peenel liival kiiresti läbi minna (juhtivus). Kui sõel on aga väike, voolab peen liiv aeglaselt, samas kui suured sõelad lasevad läbi nii jämedat kui ka peent liiva. Xu ütles, et ioonmembraanide uurimise keskmes on membraani tõhusate kanalite loomine, mis võimaldavad ainult "peent liiva" kiiresti läbida.

Uurimistöö uuenduslikuna kujundas meeskond mikropoorse raamitud ioonmembraani materjali, millel olid subnanomeetrilised ioonkanalid, ja muutis kanaleid keemiliselt. Uurimistöö kokkuvõtte kohaselt tagab uut tüüpi membraan peaaegu hõõrdumiseta ioonide voolu. Selle membraaniga kombineeritud vooluaku laadimis- ja tühjendusvoolutihedus võib ulatuda 500 milliampriteni ruutsentimeetri kohta, mis on enam kui viis korda suurem kui sarnaste toodete praegune väärtus.