中国研究团队开发流通式混合电容去离子单元 用于选择性回收锂离子

据国外媒体报道，来自华中师范大学和华中科技大学的研究人员致力于制造一种系统，通过一种叫做混合电容器去离子单元(HCDC)的特殊电化学单元来回收锂离子。

(来源:azom)

在所有已知的金属中，锂被认为是密度最低的元素，广泛应用于冶金和航空领域。此外，这种金属还可以用于充电电池，如手机、电动车等。为了满足日益增长的锂需求，开发低成本、高萃取率、高灵敏度的锂萃取分离技术具有重要意义，因为常用的锂回收技术如吸附法和溶剂萃取法都有局限性。

在大多数情况下，经典的方法之一是溶剂萃取，使用有害的有机溶剂来分离锂。该工艺需要分离膜，增加了成本，限制了吸附法的大规模应用。还有一种电容去离子法(CD)，但这种方法不适合在含有多种离子(尤其是阳离子)的水环境中回收锂离子。

混合电容去离子(HCDI)

混合电容去离子法可以通过法拉第机理(即逆向氧化还原反应)进行收集。在这种机制中，法拉第电极吸收/释放阳离子。为了克服过去锂回收的局限性，研究人员开发了一种易于操作的“集成”电化学系统，该系统将流动系统与开发的混合电容器去离子装置集成在一起。

在该工艺中，HCDI单元的流程通过阴离子交换膜(AEM)启动。阴离子交换膜可以防止阳离子吸附在交流电极上。当电压保持稳定时，进入的Li+离子通过法拉第过程迁移，而Cl-离子被交流电极收集。在整个运行过程中，进水中的锂含量会降低。

为了充分提高HCDI系统的选择性除锂性能，需要检测几个关键因素，包括外加电压、流速和浓度。结果表明，施加电压后，锂的吸附容量明显提高。此外，随着外加电位的增加，吸附量也增加。考虑到能耗和吸附容量的平衡，理想的施加电压为1.0V V，过程比较稳定，离子吸附率在90%左右。

结果表明，这种HCDI技术是可逆的，可以重复用于回收锂离子。

除了提取锂离子，HCDI还可用于海水淡化过程，有望具有较高的离子去除率和良好的耐久性。这将有效地提高电容去离子技术的效率和能力。但这是一项非常新颖的技术，还存在一些缺陷，比如无法过滤掉病等有害物质，因此需要大量的研究。

综上所述，锂离子提取工艺必不可少。研究人员提出并开发了高度稳定的HCDI技术，并成功从水溶液中回收锂离子。据国外媒体报道，来自华中师范大学和华中科技大学的研究人员致力于制造一种系统，通过一种叫做混合电容器去离子单元(HCDC)的特殊电化学单元来回收锂离子。

(来源:azom)

在所有已知的金属中，锂被认为是密度最低的元素，广泛应用于冶金和航空领域。此外，这种金属还可以用于充电电池，如手机、电动车等。为了满足日益增长的锂需求，开发低成本、高萃取率、高灵敏度的锂萃取分离技术具有重要意义，因为常用的锂回收技术如吸附法和溶剂萃取法都有局限性。

在大多数情况下，经典的方法之一是溶剂萃取，使用有害的有机溶剂来分离锂。该工艺需要分离膜，增加了成本，限制了吸附法的大规模应用。还有一种电容去离子法(CD)，但这种方法不适合在含有多种离子(尤其是阳离子)的水环境中回收锂离子。

Hybr……电容去离子(HCDI)

混合电容去离子法可以通过法拉第机理(即逆向氧化还原反应)进行收集。在这种机制中，法拉第电极吸收/释放阳离子。为了克服过去锂回收的局限性，研究人员开发了一种易于操作的“集成”电化学系统，该系统将流动系统与开发的混合电容器去离子装置集成在一起。

在该工艺中，HCDI单元的流程通过阴离子交换膜(AEM)启动。阴离子交换膜可以防止阳离子吸附在交流电极上。当电压保持稳定时，进入的Li+离子通过法拉第过程迁移，而Cl-离子被交流电极收集。在整个运行过程中，进水中的锂含量会降低。

为了充分提高HCDI系统的选择性除锂性能，需要检测几个关键因素，包括外加电压、流速和浓度。结果表明，施加电压后，锂的吸附容量明显提高。此外，随着外加电位的增加，吸附量也增加。考虑到能耗和吸附容量的平衡，理想的施加电压为1.0V V，过程比较稳定，离子吸附率在90%左右。

结果表明，这种HCDI技术是可逆的，可以重复用于回收锂离子。

除了提取锂离子，HCDI还可用于海水淡化过程，有望具有较高的离子去除率和良好的耐久性。这将有效地提高电容去离子技术的效率和能力。但这是一项非常新颖的技术，还存在一些缺陷，比如无法过滤掉病等有害物质，因此需要大量的研究。

综上所述，锂离子提取工艺必不可少。研究人员提出并开发了高度稳定的HCDI技术，并成功从水溶液中回收锂离子。

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