超快锂离子传输，Nature Nanotechnology！

本研究聚焦于带电氮化硼纳米管（BNNTs）中碱金属离子的超快传输行为。背景方面，纳米孔中的快速选择性离子传输对生物系统和能量转换至关重要，但不同阳离子在BNNTs中的传输机制尚不明确。研究目的旨在探究锂离子（Li+）在BNNTs中的传输特性，并与碳纳米管（CNTs）及二维氮化硼纳米通道进行对比，同时评估其渗透能转换潜力。结论表明，在直径3纳米和12纳米的带电BNNTs中，离子扩散速度最高可达菲克扩散的31倍，且Li+的传输速率显著优于K+和Na+，与本体溶液中的迁移率顺序相反。这种反常现象归因于扩散渗透表面传输和Li+与BNNTs内壁OH⁻基团的物质特异性相互作用。基于此，BNNT膜在盐度梯度下实现了高达15,300 W/m²的单孔渗透能密度，能量转换效率接近理论极限的50%，并成功为计算器等电子设备供电。该研究为锂回收、能量转换和海水淡化等领域的纳米管膜设计提供了新思路。