隔膜材料在我們生活中較為常見(jiàn),例如汽車(chē)玻璃上的防爆膜、手機面板上的保護膜等。而很多人不知道的是,在我們手機電池里也有一張隔膜,用于防止電池短路,同時(shí)傳輸離子。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研人員經(jīng)過(guò)多年研究,設計了一類(lèi)新型離子傳導膜。這種離子膜有望廣泛應用于能源轉化、大規模儲能以及分布式發(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,而傳統離子膜普遍存在吸水后容易發(fā)生溶脹變形,結構疏松等問(wèn)題,特別是長(cháng)時(shí)間使用后,可能會(huì )發(fā)生結構老化、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(lèi)新型離子膜,解決了離子在材料中傳導性與選擇性不可兼得的難題,離子傳輸更加迅速,在膜內實(shí)現了近似無(wú)摩擦傳導,使用該膜組裝的液流電池,充放電電流密度可以達到每平方厘米500毫安,相比傳統離子膜更加堅固、不易老化,并且不會(huì )因為吸水而產(chǎn)生溶脹現象。
據了解,多年來(lái),高效儲存和利用太陽(yáng)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(wèn)世,將打破國外同類(lèi)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(yáng)能、風(fēng)能等新能源的儲能領(lǐng)域得到廣泛應用。目前,研究人員正在加緊實(shí)現該型離子膜量產(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)的電儲存起來(lái),建立一個(gè)電站,給汽車(chē)充電。這樣可以達到我們節能、環(huán)保,推動(dòng)我國實(shí)現“雙碳”目標。(總臺央視記者 褚爾嘉 王帥)
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