美国罗格斯大学等研发薄膜使锂离子迁移快31倍

维度网讯，罗格斯大学和伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员合作研发了一种基于氮化硼的薄膜材料，该材料内部包含数百万个微观管道，可使锂离子的移动速度最大达到标准扩散理论预期值的31倍，且其传输速度远快于其他带电粒子。

相关论文近日发表于《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology），标题为《通过氮化硼纳米管膜的超快锂离子传输异常现象》（Anomalous ultrafast lithium-ion transport through boron nitride nanotube membranes）。研究由罗格斯大学（Rutgers University）的Semih Cetindag和伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois Chicago）的Aaditya Pendse领导。

伊利诺伊大学芝加哥分校化学工程副教授、论文通讯作者Sangil Kim表示，该机制与电鳗通过特化细胞中的离子通道发电的方式相似。观测到的离子传输速率远高于理论估算值，也高于现有实验系统所达到的水平。

为测试薄膜性能，研究人员将其置于不同盐度的离子溶液之间。仅依靠盐溶液梯度，薄膜即可为手表、计算器和LED灯等小型电子设备供电。

论文报告称，在pH值为5.5的条件下，每孔功率密度可达每平方米15,300瓦，能量转换效率接近50%的理论极限。

研究团队表示，该技术的潜在应用方向包括从废电池中回收锂以及开发蓝色能源发电，即利用盐水和淡水交汇处的能量。

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