#可再生能源# 【科学家首创离子电子学新学科,实现便携渗透储能,为开发可再生能源提供新范式】
近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所魏迪研究员团队,打造了一种离子电子学储能器件,其输出功率密度达到 15900Wm-2,体能量密度为 9.46Whcm-3,高于常规的#锂薄膜电池# 。
研究中,课题组通过实验和分子动力学模拟仿真,既优化了碱金属离子在二维纳米流体通道中的传输,也优化了电极界面限域的氧化还原反应。
并使用医疗器械级超声喷涂设备,将盐差能存储在亚微米级的聚合物薄膜侧壁边缘,实现了盐差能在便携式电子器件领域的应用。
此外,这款离子#电子学储能器# 件在设计上采用垂直结构。这种结构的好处在于,可以使用高效率、低成本的方法,来克服缩短电极间距的难题,而这是平面型结构很难达到的目标。
基于这种垂直结构的离子电子学存储器件,该团队提出一种基于渗透效应的离子电子学储能方法,为开发超薄的可再生安全能源提供了范式。
通过利用聚合物薄膜的侧壁边缘,既可以通过喷涂厚度来降低膜的厚度,又能很好地使用聚合物薄膜的物理支撑。
日前,相关论文以《基于渗透效应和电极氧化还原反应的垂直结构离子电子学储能》(Vertical iontronic energy storage based on osmotic effects and electrode redox reactions)为题发在 Nature Energy[1]。
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