小说研究杂志上ACS应用能源材料亚博网站下载重点是系统的制造,使复苏的锂离子通过一个特殊的电化学细胞称为混合电容去离子作用细胞(HCDC)。
研究:制作材料混合动力车电容消电离为锂离子的选择性复苏细胞。图片来源:ktsdesign / Shutterstock.com
利用锂和重要性
锂元素的特征是最低的密度在所有已知的金属。广泛用于冶金用途和航空航天工业。其他最重要的用法包括充电电池的手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车。
锂离子电池(LIBs)
根据研究,锂离子电池是锂最受欢迎的使用和已经商业化大规模的在过去的几年里。锂,有时被称为“白色石油,”中是一个重要的和必要的组成部分。根据最近的累积统计,可用2025年世界锂资源将会耗尽。
锂离子电池(LIBs)是由两个电极材料中,李+离子可逆间来回,给一个外部电源电路。亚博网站下载小说的研究已经表明,填词的需求大大增加了在过去的几年中由于它的各种优势。
优点,缺点,填词的局限性
库非常有利的由于他们的操作能量密度高、低维护成本和时间表,更高的电压,各种各样的形状,和良好的负载特征。然而,要注意到库并不像其他电池一样强大和广泛的保护是必要的,会增加其成本。一个最重要的消费者产品的锂电池的缺点是锂离子电池的年龄。这不仅基于时间或日历,但也的充放电循环次数。
提取/锂矿业
实现大幅增长的锂的需求是至关重要的建立低成本锂提取/分离技术具有优良的萃取率和灵敏度。这是因为古典方法如吸附方法,溶剂萃取等方法都有它们的局限性。
锂恢复方法的局限性
著名的经典方法之一,在大多数情况下,涉及使用有毒有机溶剂的溶剂萃取锂分离。此外,成本的增加所需的膜分离过程限制了吸附法的扩大使用。电容消电离(CD)也被开发出来,但它不适合的恢复锂离子在水环境中含有多种离子,尤其是阳离子。
混合电容消电离(HCDI)
混合电容消电离(HCDI)可以通过感应电流的机制(即集合。可逆的氧化还原反应),感应电流的电极吸收/释放阳离子。克服锂复苏的所有以前的局限性,一个“一体化”电化学系统操作简单,合并后的材料系统和混合电容消电离设备开发。
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在这个过程中,流经HCDI细胞发起的阴离子交换膜(AEM)。阴离子交换膜阻止阳离子吸附在电极AC。稳定的电压维持的时候,李+离子在提要将通过感应电流的迁移过程中,而氯离子会收集的交流电极。输入水锂含量就会减少在整个操作。
研究发现
几个关键因素,包括应用电压、流速、浓度,进行最大化HCDI系统的Li-selective去除性能。
根据研究,提供电压时,锂吸附能力明显上升。此外,当应用电势增加,吸附容量也增加。当能量消耗之间的平衡和吸附能力被认为是一个应用电压1.0 V是理想的。离子吸附的过程是稳定的约90%。
这些研究结果清楚地表明,该HCDI技术是可逆的,可能会经常利用锂离子复苏。
局限性和未来的角度
随着锂离子萃取,HCDI也能有效地用于海水淡化过程。据预测具有较高的离子迁移率和伟大的耐久性。它可以有效地用于增加电容消电离技术的效率和能力。然而,这是一个非常新颖的技术和大量的研究完全是仍然需要研究其错综复杂。无法过滤有害物质,如病毒等是主要的缺点。
总之,锂离子提取是一个重要的过程和HCDI技术,提出了高度稳定和发展,已成功地证明了恢复锂离子从水的解决方案。
引用
谢,N。李,Y。、元、Y。锣,J。与胡,x (2021)。制作材料混合动力车电容消电离为锂离子的选择性复苏细胞。ACS应用能源材料亚博网站下载。https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.1c02654
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