磺酸基MXene膜

锂镁分离提升近百倍

通过库仑作用削弱二维通道中的离液效应,将锂离子从壁面推至通道中心,解耦选择性与通量的此消彼长。

ORecord 科技单元

ACS Nano 2026

参数信息

Li⁺/Mg²⁺选择性提升倍数
~100 ×
Li⁺通量提升倍数
5 ×
Li⁺-壁面相互作用能
-5.26 kJ/mol
水合壳重构抑制比例
49 %

技术优势

选择性飙升近百倍

磺酸基团的库仑作用将Li⁺定位在通道中心,远离壁面,Mg²⁺更难通过,Li⁺/Mg²⁺选择性相较原始GO膜提升近两个数量级。

通量不降反升

减弱壁面吸附降低了Li⁺的界面传输阻力,使得Li⁺通量同时增加5倍,打破选择性与通量此消彼长的传统限制。

壁面作用能降到零头

库仑力将Li⁺-壁面相互作用能从−31.18 kJ/mol降至−5.26 kJ/mol,几乎消除了离液吸附。

水合壳少受“折腾”

将Li⁺拉离壁面后,其水合壳重构被抑制约49%,有利于保持高的迁移率。

应用场景