Kinijos mokslininkai kuria naują jonų membraną, kad padidintų energijos kaupimą

Kinijos mokslininkai kuria naują jonų membraną, kad padidintų energijos kaupimą
Kinijos mokslininkai kuria naują jonų membraną, kad padidintų energijos kaupimą

Pasak Kinijos mokslų akademijos, Kinijos mokslininkai sukūrė naujo tipo jonų transportavimo membraną, kad pagerintų energijos kaupimo įrangos, pvz., srauto baterijų, efektyvumą. Jonų transportavimo membranos turi plačias taikymo perspektyvas švarios energijos, emisijų mažinimo, energijos konvertavimo ir saugojimo srityse. Naujasis dizainas leidžia praktiškai be trinties pernešti jonus triazino karkaso membranose, todėl padidėja tokios įrangos efektyvumas.

Tyrimui vadovavo profesorius Xu Tongwenas ir profesorius Yang Zhengjin iš Kinijos mokslo ir technologijos universiteto, o rezultatai buvo paskelbti šią savaitę žurnale Nature. Esminis elektrocheminių prietaisų ar įrangos, pvz., jonų transportavimo membranų, srauto baterijų ir kuro elementų, komponentas. Be to, kad jonai gali prasiskverbti įkrovimo ir iškrovimo procesų metu, jie taip pat neleidžia aktyviosioms medžiagoms pernešti tarp teigiamo ir neigiamo elektrodo, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.

Iš tyrimo grupės prof. Xu iš tyrimo daro išvadą: „Kaip sijojant smėlį su sietu... Geriausias sietas yra sietas, kuris gali užblokuoti šiurkštų smėlį (selektyvumas) ir leisti smulkiam smėliui greitai prasiskverbti (laidumas). Tačiau kai sietelis mažas, smulkus smėlis teka lėtai, o dideli sieteliai praleidžia ir rupų, ir smulkų smėlį. Xu teigė, kad jonų membranų tyrimų tikslas yra sukurti veiksmingus kanalus membranoje, leidžiančius greitai praeiti tik „smulkiam smėliui“.

Naujoviška savo tyrime komanda sukūrė mikroporėtą įrėmintą jonų membranos medžiagą su subnanometriniais jonų kanalais ir chemiškai modifikavo kanalus. Remiantis tyrimo darbo santrauka, naujo tipo membrana užtikrina beveik be trinties jonų srautą. Srauto akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo srovės tankis kartu su šia membrana gali siekti 500 miliamperų kvadratiniame centimetre, o tai daugiau nei penkis kartus viršija panašių gaminių dabartinę vertę.