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作者：肖凯

通讯作者：肖凯

通讯单位：德国马普胶体界面研究所（MPIKG）

核心内容：

1.系统阐述了纳米流体中的离子传输特性，系统总结了离子传输在能源转化与存储领域的应用。

2.详细归纳了离子被动传输用于盐差能源的收集。

3.详细归纳了光驱动离子主动传输（离子泵）的种类，工作原理，及在太阳能转化方面的应用。

4.简要讨论分析了离子传输用于能源转换的优缺点，并对“离子能源”在清洁能源领域的机遇和挑战进行了展望。

离子传输的能源体系

清洁能源是现代社会发展所面临的巨大挑战之一，如何获取足够的，可持续的，无污染的能源是制约工业化进程的重要因素。在众多人类已经开发的清洁能源中，太阳能是当之无愧的“取之不尽，用之不竭”的清洁能源，并且是其他清洁能源的来源，如蕴藏在海水/河水浓度差中的巨大的盐差能。现阶段，对于太阳能的收集主要利用半导体光伏器件，而对于盐差能的收集依旧很难达大规模工业化级别的应用。因此，我们需要新的手段实现安全，低成本的清洁能源收集。

大自然经过亿万年的进化为我们提供了独特的视角：可控的离子传输可用于清洁能源的收集。如绿色植物中的光驱动质子泵是其光合作用必不可少的环节，很多古生菌直接通过光驱动质子泵产生的化学势能合成ATP；再比如，电鳗通过可控的Na+,K+离子传输可以产生高达上百伏的电压。因此，如何在生命体外实现精确可控的离子传输并用于清洁能源收集受到了广泛