盐差能是一种环境中普遍存在的清洁能源,但是迄今没有一种高效率,低成本,低能耗的方法对其进行转化和利用。基于反电渗析的盐差能发电的工作原理如图1(a)所示,当纳米孔道的壁面与电解质溶液接触时,固体表面自发的吸附或者分解而产生表面电荷,从而形成双电层结构,双电层内的反号离子浓度远大于同号离子的浓度。当纳米孔道的尺寸与双电层厚度相当或者小于双电层厚度时,反号离子在通道内占主导,从而导致纳米孔道具有离子选择性。当高浓度电解质溶液离子通过纳米孔道向低浓度溶液扩散时,由于纳米孔道的离子选择性,反号离子流量远远大于同号离子流量,从而产生净电流,使得盐差能转化为电能。基于纳米孔道的反电渗析发电等效电路如图1(b)所示,其最大输出功率可以根据计算公式Pmax=Vchannel2/4Rchannel得到,其中Vchannel是在纳米孔道产生的反渗造电势,Rchannel是纳米孔道的电阻。