Según la Academia de Ciencias de China, investigadores chinos han diseñado un nuevo tipo de membrana de transporte de iones para mejorar la eficiencia de los equipos de almacenamiento de energía, como las baterías de flujo. Las membranas de transporte de iones tienen amplias perspectivas de aplicación en energía limpia, reducción de emisiones, conversión y almacenamiento de energía. El nuevo diseño permite el transporte de iones prácticamente sin fricción dentro de las membranas de estructura de triazina, lo que aumenta la eficiencia de dicho equipo.
La investigación fue dirigida por el profesor Xu Tongwen y el profesor Yang Zhengjin de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, y los resultados se publicaron esta semana en la revista Nature. Un componente esencial de dispositivos o equipos electroquímicos como membranas de transporte de iones, baterías de flujo y celdas de combustible. Además de permitir el paso de iones durante los procesos de carga y descarga, también evitan la transferencia de sustancias activas entre los electrodos positivo y negativo para evitar cortocircuitos.
Del equipo de investigación, Prof. Xu concluye del estudio: “Al igual que tamizar arena con un tamiz… El mejor tamiz es el que puede bloquear la arena gruesa (selectividad) y permitir que la arena fina pase rápidamente (conductividad). Sin embargo, cuando el tamiz es pequeño, la arena fina fluye lentamente, mientras que los tamices grandes dejan pasar tanto la arena gruesa como la fina”. Xu dijo que el enfoque de la investigación sobre las membranas de iones es crear canales eficientes en la membrana que permitan que solo pase rápidamente "arena fina".
Innovador en su investigación, el equipo diseñó un material de membrana iónica enmarcada microporosa con canales iónicos subnanométricos y modificó químicamente los canales. Según el resumen del trabajo de investigación, el nuevo tipo de membrana proporciona un flujo de iones casi sin fricción. La densidad de corriente de carga y descarga de una batería de flujo combinada con esta membrana puede alcanzar los 500 miliamperios por centímetro cuadrado, que es más de cinco veces el valor actual de productos similares.