清华大学王海辉AFM：棉纳米纤维增强MXene复合膜实现高效渗透能转化

本文介绍了清华大学王海辉教授团队开发的一种新型MXene/棉纳米纤维（CNF）复合膜（MCM），用于高效渗透能转化。背景方面，全球能源需求增长和环境污染问题促使人们寻求清洁、可持续的替代能源，渗透能作为一种可再生能源方案具有巨大潜力。研究目的是解决传统离子选择膜选择性差、内阻高、转换效率低等问题。通过引入CNFs作为桥接单元，MCM解决了MXene膜的三大缺陷：通道狭窄、表面电荷不足和机械强度弱。实验结果表明，MCM的机械强度提升至145 MPa，输出功率密度达9.7 W m⁻²，能量转换效率高达28.6%。结论表明，该研究为渗透能捕获提供了新思路，其实际性能超越商业标准，证实了应用潜力。