电解质填充的亚纳米孔展现出令人兴奋的物理特性，并在科学技术中发挥着越来越重要的作用。例如，在超级电容器中，超细孔可提供出色的电容特性。然而，离子在进入和离开这些孔时会遇到阻碍，这减慢了其充电和放电过程。
在较早的研究工作中，研究人员展示了一个简单的模型，即缓慢的电压扫描比狭窄的电压阶跃更快地为超细孔充电。缓慢施加的电压可以避免离子堵塞和共离子捕获，然而当施加的电压变化太快时就会出现这个问题。近日，德国马克斯·普朗克智能系统研究所Svyatoslav Kondrat，莱布尼茨新材料研究所Volker Presser进一步对上述研究发现进行了实验验证。
文章要点
1）研究人员在理论计算的指导下，发展了一种非线性电压扫描，并通过分子动力学模拟证明，它可以比相应的优化线性扫描更快地给纳米孔充电。对于放电，通过模拟和实验发现，如果我们反转施加的电势，然后将其扫到零，孔失去电荷的速度要比短路放电时快得多，而短路放电超过了它们的内阻。
该研究工作为在不影响电容特性的情况下极大地加速亚纳米气孔的充放电提供了机会，提高了其在储能、电容去离子和电化学集热方面的应用潜力。
Breitsprecher, K., Janssen, M., Srimuk, P. et al. How to speed up ion transport in nanopores. Nat Commun 11, 6085 (2020)
DOI：10.1038/s41467-020-19903-6
https://doi.org/10.1038/s41467-020-19903-6