袁岚峰:您2023年在Nature《自然》上发的那篇文章,叫做《三嗪框架膜内近乎无摩擦的离子传输》,就是我们刚才说的那个有机液流电池的研究。所以这个工作到底是怎么发挥作用的?
徐铜文:传统的离子膜,就是致密膜。致密膜的传质阻力比较大,所以我们做了一个三嗪框架。它是一个刚性框架,它的孔道结构是限域状态,所以它能够实现这个限域传递。我们已经用一些微观的手段观察到了,离子在这个膜里面的状态和在水里面的状态是一样的,所以我们讲是近无摩擦的一个传递。
徐铜文:从另外一方面来讲,有机液流电池与无机液流电池相比,发展相对晚一点。它第一个概念提出是2014年,是美国哈佛大学Michael J. Aziz教授提出的。当时大家做实验用现有的膜,它的电流密度大概在一百个毫安每平方厘米,那无机的(液流电池)当时就两百五到三百五(毫安每平方厘米)左右了。那跟无机(液流电池)比,从能量密度来讲的话,就没有产业化的可能。所以我们研究这个隔膜以后,我们当时实现了五百个毫安每平方厘米,一下子这个行业有信心了,原来觉得这个不能工业化,那现在基本上应该可以了。
袁岚峰:相当于你们救活了这个有机液流电池。
徐铜文:我们现在合作企业应该目前是世界上规模最大的(有机液流电池)公司。我们的两个专利许可给他们了。这个技术的突破带动了这个行业。
如何实现碳达峰、碳中和?我们在上一期谈的分离科学,就将发挥关键作用。例如大家最熟悉的新能源标志性技术——电池,阴极阳极物质的分离就是一个核心科学问题。
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