北京化工大学潘军青教授与西安理工大学李喜飞教授、加拿大西安大略大学孙学良院士联合提出了一种“离子马达”概念，利用充放电过程的离子在磁场洛伦兹力定向驱动下转化为“离子马达”来带动电解液的定向运动，从而无需传统的机械泵或者搅拌过程，成为实现电解液均匀定向流动的解决方案。在这项研究中，以锌镍电池为原型，设计了两种具有水平和垂直电解质方向的锌镍金属二次电池和锌镍液流电池证实了这一想法和装置的可行性。实验表明，离子马达驱动电解液定向运动的优势体现在以下四方面：一、每一滴电池电解液的离子都转化为可以驱动电解液的运动的离子马达，类似于微小的力量撬动了电解液的杠杆效应。二、运动过程中产生的微小反感生电动势，可以消除高达191-321倍的浓差极化，从而具有电能输出正效应，显著提升了电池的大电流能力和能量效率。三、离子马达是一个持久的免维护和无接触的电解液驱动策略，消除了重力场引起的离子浓度梯度导致的浓差极化和枝晶问题，为今后构建无枝晶风险的全密封金属二次电池提供了新技术。四、离子马达驱动策略具有类智能的定向流动效应，可以根据放电电流的大小自动调节电解液的流动速度，这是一般电动搅拌器或泵无法实现的。课题组利用离子马达新概念，设计了一种革命性的无泵液流电池，有望使传统的泵液流电池成为历史。相关成果以标题为“Ion Motor as a New Universal Strategy for the Boosting the Performance of Zn-Ion Batteries”发表在ACS Applied Materials & Interfaces。北京化工大学化学学院博士研究生柴路路为论文第一作者。