國產新型離子膜問世，有望在新能源的儲能領域廣泛應用

　　膜材料為我們的生產生活提供了安全和便利，比如蔬菜大棚的薄膜、汽車玻璃上的防爆膜、手機面板上的保護膜、汽車的鋰離子電池隔膜等。

　　膜材料也是燃料電池和液流電池的關鍵部件，這種用途的膜材料被稱為離子膜。它是指含功能基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。

　　離子膜既要阻隔正負極間活性物質，防止短路;又要保證離子在充放電過程中高效通過，減少損耗。但傳統離子膜普遍存在傳導性、選擇性相互制約的難題。而由于離子膜在清潔能源、節能減排、能量轉換與儲存等方面擁有廣闊應用前景，世界上對它的研究也從未停止。

　　近日，我國科學家研發設計的新型離子膜首次實現膜內近似無摩擦的離子傳導，有望大幅提升液流電池等儲能裝備的效率。這項研究由中國科學技術大學徐銅文教授、楊正金教授團隊與合作者共同完成，相關成果近期在國際學術期刊《自然》發表。

圖源：央視新聞

　　研究團隊經過長期研究積累和大量實驗探索，設計了一類新型的“微孔框架聚合物離子膜”，提出了剛性微孔通道內“離子配位”機制，實現膜內近似無摩擦的離子傳導和水系有機液流電池的快充。

　　據悉，使用這種膜組裝的液流電池，充放電電流密度可達每平方厘米500毫安，是當前同類產品數值的5倍以上。《自然》審稿人認為，這種離子膜在液流電池中展示出了非凡的性能。

　　國際上，有關離子膜的研究最早在美國開展。1949年美國人發明了離子膜，并于1950年成功研制了第一張具有商業用途的離子膜。

　　我國的離子膜研究起步于1958年，作為我國功能膜研究的最早領域，其初衷是為了支持原子能事業的發展。到20世紀末，我國的離子膜研究還一直局限于從離子交換樹脂制備的異相離子膜，由于電阻大、選擇性差，只能用于初級水處理，與發達國家存在較大差距。

　　21世紀以來，在以徐銅文教授等為代表的中國科學家的努力下，我國的離子膜研究不曾止步，不斷攻克科研難關。

　　這種新型的液流電池儲能技術可以與電網結合，用于家庭用電、工業生產。它的問世，不僅起到了大幅提升液流電池等儲能裝備效率的作用，還有望在我國太陽能、風能等新能源的儲能領域得到廣泛應用。目前，研究人員正在加緊實現該型離子膜量產。

　　資料來源：金臺資訊、央視新聞、IT之家等