双层聚电解质水凝胶

蒸发不积盐，同步微发电

通过阳/阴离子选择性双层构建内建电势，在10 wt%盐水中持续蒸发无积盐并产生电能。

王坤 · Lixuan, Yang · Changqing, Yang · 79885066 · Zhangyu, Zhu · Wei, Wang · 胡春艳 · 俞丹 · 刘保江

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

蒸发速率

{'zh': '2.21', 'en': '2.21'} kg m⁻² h⁻¹

层间电势差

{'zh': '0.2', 'en': '0.2'} V

技术优势

10 wt%盐水不结盐

羧基（SA）排斥阳离子，质子化氨基（CS）排斥阴离子，同号电荷排斥阻止盐在蒸发表面形核。

蒸发同时发电

双层聚电解质形成内建电势，离子迁移被导向产生可达0.2 V的电势差。

一个太阳下蒸发快

双层结构加垂直通道降低热损失并强化水、离子传输，使蒸发速率达到2.21 kg m⁻² h⁻¹。

应用场景

• 太阳能界面蒸发：提供零化学品消耗的纯水生产方式，适用于离网或灾区供水。
• 耐盐蒸发器：在10 wt%盐水中长期运行不结盐，免去定期清洗或更换蒸发器的维护。
• 水电联产：同一装置同时产出淡水和电能，提升淡水生产系统的能量回报率。
• 绿色制氢供水：可为电解水制氢提供淡化水源，减少外部电力依赖。
• 海水淡化：以太阳能驱动从海水中生产淡水，摆脱对电网和热源的需求。