據(jù)外媒報(bào)道，華中師范大學(xué)和華中科技大學(xué)的研究人員致力于制造一種系統(tǒng)，通過名為混合電容去離子單元（HCDC）的特殊電化學(xué)單元，來回收鋰離子。
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在所有已知金屬中，鋰被視為具有最低密度的元素，廣泛應(yīng)用于冶金和航空領(lǐng)域。另外，這種金屬還可用于可充電電池，應(yīng)用于手機(jī)、電動(dòng)汽車等。為了滿足日益增長的鋰需求，開發(fā)低成本鋰萃取分離技術(shù)，使其具有優(yōu)良的萃取率和靈敏度，具有重要意義，因?yàn)槌Ｒ姷匿嚮厥占夹g(shù)，如吸附法、溶劑萃取法等，都存在局限性。
在大多數(shù)情況下，經(jīng)典方法之一是通過溶劑萃取，使用有害的有機(jī)溶劑進(jìn)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(guī)?；瘧?yīng)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(huán)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(jī)制（即可逆氧化還原反應(yīng)）進(jìn)行收集。在該機(jī)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(fā)了一種易于操作的“一體化”電化學(xué)系統(tǒng)，將流動(dòng)系統(tǒng)和所開發(fā)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(dòng)通過陰離子交換膜（AEM）啟動(dòng)。陰離子交換膜可以防止陽離子被吸附在交流電極上。當(dāng)電壓保持穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)入的Li+離子通過法拉第過程發(fā)生遷移，而Cl-離子被交流電極收集。在整個(gè)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(tǒng)的選擇性鋰去除性能，需要檢測幾個(gè)關(guān)鍵因素，包括外加電壓、流動(dòng)率和濃度。研究表明，當(dāng)施加電壓時(shí)，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(quán)衡能耗與吸附容量，理想的外加電壓為1.0V。該過程比較穩(wěn)定，離子吸附率約為90%。
結(jié)果表明，這種HCDI技術(shù)是可逆性的，可反復(fù)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(yù)計(jì)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(shù)的效率和容量。然而，這是一項(xiàng)非常新穎的技術(shù)，還存在一定的缺陷，比如無法濾除病毒等有害物質(zhì)，因此還需要進(jìn)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(fā)了高度穩(wěn)定的HCDI技術(shù)，并已成功地從水溶液中回收鋰離子。
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