膜基逆电渗析(Red)技术在获取盐度梯度中存在的清洁和可持续渗透能量方面具有基础性作用。然而，目前的膜设计不能满足高输出功率密度和稳健性的要求。近日，中科院理化技术研究所，国科大闻利平，江雷和吉林大学庞金辉等人报道了一种具有多个纳米通道的磺化聚醚醚酮(SPEEK)纳米通道膜，可用于膜基渗透能发电装置。

文章要点：

1）研究人员通过非溶剂诱导相分离法（NIPS）制备了一种含有大量纳米通道的离子选择性SPEEK膜来以获得盐度梯度功率。

2）具有高空间电荷的平行纳米通道表现出良好的阳离子选择性，通过调节纳米通道的长度和电荷密度可以进一步提高阳离子选择性。基于数值模拟，空间电荷体系表现出比表面带电的纳米通道更好的导电性和选择性。

3）通过混合人工海水和河水，制备的膜基器件的输出功率密度高达5.8 W/m²，盐度梯度为0.5 M/0.01 M。此外，SPEEK膜表现出良好的机械性能和突出的稳定性，使创建高耐久性的大型化膜发电系统成为可能。

这项工作为渗透能量转换中的发电机材料设计和流体传输提供了有益的见解

Yuanyuan Zhao, et al, Robust Sulfonated Poly (Ether Ether Ketone) Nanochannels for High-performance Osmotic Energy Conversion, National Science Review, 2020

DOI：10.1093/nsr/nwaa057

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa057