وفقًا للأكاديمية الصينية للعلوم ، صمم الباحثون الصينيون نوعًا جديدًا من غشاء النقل الأيوني لتحسين كفاءة معدات تخزين الطاقة مثل بطاريات التدفق. تتمتع أغشية نقل الأيونات بآفاق تطبيق واسعة في الطاقة النظيفة وتقليل الانبعاثات وتحويل الطاقة وتخزينها. يسمح التصميم الجديد بنقل أيوني بدون احتكاك فعليًا داخل أغشية هيكل التريازين ، مما يزيد من كفاءة هذه المعدات.
قاد البحث البروفيسور Xu Tongwen والبروفيسور Yang Zhengjin من جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا ، ونشرت النتائج هذا الأسبوع في مجلة Nature. مكون أساسي للأجهزة الكهروكيميائية أو المعدات مثل أغشية نقل الأيونات وبطاريات التدفق وخلايا الوقود. بالإضافة إلى السماح للأيونات بالمرور أثناء عمليات الشحن والتفريغ ، فإنها تمنع أيضًا انتقال المواد الفعالة بين الأقطاب الموجبة والسالبة لمنع الدوائر القصيرة.
من فريق البحث أ.د. يختتم Xu من الدراسة ، "تمامًا مثل غربلة الرمال بالمنخل ... أفضل غربال هو الغربال الذي يمكنه سد الرمال الخشنة (الانتقائية) والسماح للرمال الناعمة بالمرور بسرعة (الموصلية). ومع ذلك ، عندما يكون المنخل صغيرًا ، يتدفق الرمل الناعم ببطء ، بينما تسمح المناخل الكبيرة بمرور الرمل الخشن والناعم ". قال شو إن تركيز البحث على الأغشية الأيونية هو إنشاء قنوات فعالة في الغشاء تسمح فقط "للرمال الناعمة" بالمرور بسرعة.
مبتكرًا في أبحاثهم ، صمم الفريق مادة غشاء أيوني ذات إطار صغير مع قنوات أيونية تحت نانومتر وعدّلوا القنوات كيميائيًا. وفقًا لملخص الورقة البحثية ، يوفر النوع الجديد من الأغشية تدفقًا شبه خالٍ من الاحتكاك للأيونات. يمكن أن تصل كثافة تيار الشحن والتفريغ لبطارية التدفق جنبًا إلى جنب مع هذا الغشاء إلى 500 مللي أمبير لكل سنتيمتر مربع ، وهو ما يزيد عن خمسة أضعاف القيمة الحالية للمنتجات المماثلة.