新華社北京4月27日電（記者張泉）離子膜在清潔能源、節(jié)能減排、能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存等方面擁有廣闊應(yīng)用前景,。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一類(lèi)新型離子膜,，首次實(shí)現(xiàn)膜內(nèi)近似無(wú)摩擦的離子傳導(dǎo),，有望大幅提升液流電池等儲(chǔ)能裝備的效率,。

　　記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉,，該研究由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐銅文教授,、楊正金教授團(tuán)隊(duì)與合作者完成,，相關(guān)成果已在國(guó)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,，它既要阻隔正負(fù)極間活性物質(zhì),，防止短路，又要保證離子在充放電過(guò)程中高效通過(guò),，減少損耗,，而傳統(tǒng)離子膜普遍存在傳導(dǎo)性、選擇性相互制約的難題,。

　　“就像用篩子篩沙,，最好的篩子是既能阻隔粗沙（選擇性），又能使細(xì)沙快速通過(guò)（傳導(dǎo)性）,。但是,，篩孔小的，細(xì)沙流得也慢,；篩孔大的,，粗沙細(xì)沙都能過(guò)去?！毙煦~文說(shuō),，離子膜的研究重點(diǎn)，就是在膜內(nèi)構(gòu)筑僅允許“細(xì)沙”快速通過(guò)的高效通道,。

　　此項(xiàng)研究中,，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了一種具有貫通亞納米離子通道的微孔框架離子膜材料，同時(shí)在通道中進(jìn)行了化學(xué)修飾,，不僅解決了傳統(tǒng)離子膜材料中離子通道老化和吸水溶脹問(wèn)題,，還兼具高選擇性和高傳導(dǎo)率。

　　據(jù)介紹,，在這種膜內(nèi),，離子實(shí)現(xiàn)了近似無(wú)摩擦傳導(dǎo)。使用這種膜組裝的液流電池,，充放電電流密度可達(dá)每平方厘米500毫安,，是當(dāng)前同類(lèi)產(chǎn)品數(shù)值的5倍以上?！蹲匀弧穼徃迦苏J(rèn)為,，這種離子膜在液流電池中展示出了非凡的性能。

　　“該成果涉及的微孔框架離子膜的設(shè)計(jì)理念，還可拓展至其他功能化框架聚合物膜,，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行高性能膜材料的定向設(shè)計(jì),。”楊正金說(shuō),。