Kiinan tiedeakatemian mukaan kiinalaiset tutkijat ovat suunnitelleet uudentyyppisen ioninsiirtokalvon parantamaan energian varastointilaitteiden, kuten virtausakkujen, tehokkuutta. Ioninkuljetuskalvoilla on laajat käyttömahdollisuudet puhtaassa energiassa, päästöjen vähentämisessä, energian muuntamisessa ja varastoinnissa. Uusi muotoilu mahdollistaa käytännössä kitkattoman ionikuljetuksen triatsiinirunkokalvojen sisällä, mikä lisää tällaisten laitteiden tehokkuutta.
Tutkimusta johtivat professori Xu Tongwen ja professori Yang Zhengjin Kiinan tiede- ja teknologiayliopistosta, ja tulokset julkaistiin tällä viikolla Nature-lehdessä. Olennainen osa sähkökemiallisia laitteita tai laitteita, kuten ioninsiirtokalvoja, virtausakkuja ja polttokennoja. Sen lisäksi, että ne antavat ionien kulkea läpi lataus- ja purkausprosessien aikana, ne estävät myös aktiivisten aineiden siirtymisen positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä oikosulkujen estämiseksi.
Tutkimusryhmästä prof. Xu päättelee tutkimuksesta: ”Aivan kuin seuloisi hiekkaa seulan avulla… Paras seula on seula, joka voi tukkia karkean hiekan (selektiivisyys) ja päästää hienon hiekan läpi nopeasti (johtavuus). Kuitenkin kun seula on pieni, hieno hiekka virtaa hitaasti, kun taas suuret seulat päästävät sekä karkean että hienon hiekan läpi." Xu sanoi, että ionikalvojen tutkimuksen painopiste on luoda kalvoon tehokkaita kanavia, jotka päästävät vain "hienoa hiekkaa" kulkemaan nopeasti.
Tutkimuksessaan innovatiivinen ryhmä suunnitteli mikrohuokoisen kehystetyn ionikalvomateriaalin, jossa oli subnanometrin ionikanavia ja modifioi kanavia kemiallisesti. Tutkimuspaperin abstraktin mukaan uudentyyppinen kalvo tarjoaa lähes kitkattoman ionivirran. Tähän kalvoon yhdistetyn virtausakun lataus- ja purkausvirrantiheys voi nousta 500 milliampeeriin neliösenttimetriä kohti, mikä on yli viisi kertaa vastaavien tuotteiden nykyarvo.