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盐湖锂资源绿色开发领域的突破
南京大学朱嘉教授、陈骏院士与合作者在盐湖锂资源绿色开发领域取得了重要进展。他们通过模仿盐生植物的“选择性吸收-储存-释放”机制，开发了一种界面光热盐湖提锂技术。这项技术利用界面光热蒸腾效应，强化纳米通道传质并驱动高精度离子分离，实现了高选择性、低能耗、低碳排放的太阳能盐湖提锂。这项技术有望推动我国青藏盐湖锂资源的绿色开发，减少对进口锂矿的依赖，保障战略性关键金属锂的安全供给。相关研究成果已于2024年9月27日发表于Science期刊，题为“Solar transpiration-powered lithium extraction and storage”。
锂作为全球能源转型中的战略性关键金属，广泛应用于电动汽车电池和可再生能源储能系统。青藏高原拥有丰富的盐湖资源，但由于复杂的化学条件和环境保护要求，大规模开采利用困难。南京大学研究团队开发的界面光热盐湖提锂装置（STLES）包括三个部分：界面光热蒸腾作用产生超高毛细压强、毛细压强传递至离子分离层驱动锂离子选择性进入储存层、通过水循环系统收集富集的锂盐并实现装置再生。
图1 界面光热盐湖提锂的运行机制和器件组成
该装置在528小时的连续运行中表现出优异的稳定性，展示了其在长期应用中的巨大潜力。此外，该技术还具有良好的兼容性和可扩展性，通过优化离子分离层和多级提锂工艺，锂选择性可大幅提升。
图2 界面光热盐湖提锂的性能和稳定性
👆原文链接：https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.adm7034
全钙钛矿叠层太阳电池领域的突破
南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组在全钙钛矿叠层太阳电池领域取得了新突破。经国际第三方权威认证机构测试，面积为1.05 cm²的全钙钛矿叠层太阳电池稳态光电转换效率高达28.2%，刷新了该尺度全钙钛矿叠层太阳电池的世界纪录效率，进一步推动了全钙钛矿叠层太阳电池的产业化进程。相关研究成果于2024年10月14日发表于Nature期刊，题为“Homogenized contact in all-perovskite tandems using tailored 2D perovskite”。
为了解决大面积全钙钛矿叠层太阳电池光电转换效率与小面积叠层电池之间的差距，团队在钙钛矿与电子传输层之间引入了多种插入层分子，并使用大面积光致发光图像研究了薄膜的均匀性。最终，团队使用混合两种分子的后处理溶液开发了一种定制的二维钙钛矿插入层来优化钙钛矿器件在电子传输层界面处的均匀性及性能。这一策略显著提升了大面积宽带隙单结器件的平均效率，并在1.05 cm²的全钙钛矿叠层太阳电池中实现了28.5%的转化效率。经国际权威机构JET第三方认证，该大面积全钙钛矿叠层太阳电池的稳态光电转换效率高达28.2%，为目前该尺寸下全钙钛矿叠层太阳电池的最高转换效率。
图3. 宽带隙钙钛矿中界面均一化策略的提出。a, C₆₀沉积前后钙钛矿表面的光致发光图与强度分布；b, 含有不同插入层的钙钛矿堆叠的光致发光图像；c, 定制的二维钙钛矿策略示意图；d, 含定制的二维钙钛矿插入层的C₆₀沉积前后钙钛矿表面的光致发光图与强度分布。
👆原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08158-6
这两项突破性成果不仅展示了南京大学在清洁能源技术领域的强大研发能力，也为我国乃至全球的能源转型和可持续发展提供了重要的技术支持和解决方案。
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