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2024-05-23 10:31:28

元-气凝胶离子马达用于纳米流体渗透能富集

渗透能是一种巨大、可持续和清洁的能源,可以通过纳米流体膜直接转化为电能。然而,大规模渗透电能的实施还存在着关键技术瓶颈,那就是膜材料本身无法在不牺牲可扩展性和机械可靠性的情况下协同满足高功率密度和低电阻的要求。受电鳗启发,东华大学丁彬和斯阳设计了纤维状纳米流体元-气凝胶离子马达。

 

本文要点:

1)电鳗可通过嵌入神经元介导的原纤维纳米通道和具有纳米限制的运输动力学充分利用渗透能,受此启发,作者利用纳米流体电缆纤维3D组装形成元-气凝胶离子马达,其具有可致动的刺激/传输“离子高速公路”。

2)元-气凝胶表现出了增强的离子推进和表面电荷主导的选择性离子传输的综合耦合效应。

3)在渗透作用的驱动下,元-气凝胶离子马达可以在50倍的盐度梯度下产生前所未有的高达30.7 W m−2的输出功率密度。

Feng Zhang, et al. Meta-Aerogel Ion Motor for Nanofluid Osmotic Energy Harvesting. Advanced Materials. 2023

DOI:10.1002/adma.202302511

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202302511

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