蓋世汽車訊 據外媒報道，華中師范大學和華中科技大學的研究人員致力于制造一種系統，通過名為混合電容去離子單元（HCDC）的特殊電化學單元，來回收鋰離子。

 （圖片來源：azom）

在所有已知金屬中，鋰被視為具有最低密度的元素，廣泛應用于冶金和航空領域。另外，這種金屬還可用于可充電電池，應用于手機、電動汽車等。為了滿足日益增長的鋰需求，開發低成本鋰萃取分離技術，使其具有優良的萃取率和靈敏度，具有重要意義，因為常見的鋰回收技術，如吸附法、溶劑萃取法等，都存在局限性。

在大多數情況下，經典方法之一是通過溶劑萃取，使用有害的有機溶劑進行鋰分離。該過程需要使用分離膜，從而增加成本，限制了吸附法的規模化應用。還有一種電容去離子法(CD)，但是這種方法不適合在含有多種離子（特別是陽離子）的水環境中回收鋰離子。

混合電容去離子法（HCDI）

混合電容去離子法可以通過法拉第機制（即可逆氧化還原反應）進行收集。在該機制中，法拉第電極吸收/釋放陽離子。為了克服以往鋰回收的局限性，研究人員開發了一種易于操作的“一體化”電化學系統，將流動系統和所開發的混合電容去離子化裝置融合在一起。

在此過程中，HCDI單元的流動通過陰離子交換膜（AEM）啟動。陰離子交換膜可以防止陽離子被吸附在交流電極上。當電壓保持穩定時，進入的Li+離子通過法拉第過程發生遷移，而Cl-離子被交流電極收集。在整個操作過程中，輸入的水中的鋰含量將減少。

為了充分提升HCDI系統的選擇性鋰去除性能，需要檢測幾個關鍵因素，包括外加電壓、流動率和濃度。研究表明，當施加電壓時，鋰的吸附容量明顯提高。此外，隨著外加電勢增加，吸附容量也隨之增加?？紤]到權衡能耗與吸附容量，理想的外加電壓為1.0V。該過程比較穩定，離子吸附率約為90%。

結果表明，這種HCDI技術是可逆性的，可反復用于回收鋰離子。

除了用于萃取鋰離子，HCDI還可用于脫鹽過程，預計將具有很高的離子去除率和良好的耐久性。這將有效提高電容去離子技術的效率和容量。然而，這是一項非常新穎的技術，還存在一定的缺陷，比如無法濾除病毒等有害物質，因此還需要進行大量研究。

綜上所述，鋰離子萃取工藝必不可少。研究人員提出并開發了高度穩定的HCDI技術，并已成功地從水溶液中回收鋰離子。

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