锂离子电池、氢燃料电池和水过滤系统是当今清洁技术发展的支柱，然而其性能受薄膜涂层限制。这些薄膜对功率输出、耐用性和效率至关重要，但常存在结构不均匀、孔隙率差和制造效率低下等问题。一项新突破有望在不改写化学原理的情况下解决这些限制，实现从相同材料中榨取更多能量。

近日，总部位于美国加利福尼亚州霍桑、作为纳米气泡技术全球领导者的Moleaer Inc.公司，公布了一项正在申请专利的薄膜突破技术，该技术可显著提高锂离子电池、质子交换膜燃料电池、绿色氢系统和水过滤膜的效率。不过，此技术也存在可制造性和扩大规模方面的局限性。

该创新将纳米气泡直接融入薄膜制造工艺，提升了孔隙率、混合分散性和结构完整性。这些薄膜作为能源和水系统的关键组件，可用于超滤膜、氢电解器中的催化剂层和电动汽车电池等多种系统。这种新的非侵入式方法在生产时将数十亿个纳米气泡引入液体涂层中，优化了孔径分布，稳定了油墨，提高了层的均匀性，进而生成具有一致且可控的孔隙率和粒度的薄膜。

此技术对各行业影响显著。超滤膜因表面和横截面孔隙率较高，水渗透率可提高66%，且不影响水质或结构完整性，能大幅减少工业和市政水处理系统的能源足迹。在PEM燃料电池中，纳米气泡技术可在相同活性面积下将功率输出提高20%，为车辆和便携式应用提供更紧凑、更具成本效益的系统。通过质子交换膜(PEM)水电解器制氢，工作电压下电流密度提高17%，降低了每公斤氢气的耗电量，对绿色氢气的经济可行性意义重大。对于锂离子电池，增强型薄膜可实现更快充电速度、更高容量保持率以及在高C速率下更佳性能，有助于延长电池寿命并提升苛刻条件下的性能。

Moleaer首席执行官Nick Dyner称，薄膜是清洁能源和水技术的基础，但传统制造方法限制了其性能发挥，公司采用纳米气泡的工艺解决了这些问题，无需改变配方或工艺就能提高功率、效率和可持续性。该工艺已获独立验证和同行评审，表明纳米气泡可精确引入现有生产线，无需重大流程改革，制造商可轻松采用。

Moleaer高级研发应用工程师Mohamed Abdelrahman博士表示，纳米气泡如同隐形支架，改善了材料在制造过程中的自组织方式，能生产出性能更佳、浪费更少、缺陷更少的薄膜。随着清洁能源和水技术需求激增，这项创新提供了可扩展且经济高效的解决方案。Moleaer计划与领先的膜和能源公司合作，推动该技术商业化。