电容去离子提锂技术中电极材料的研究进展

摘要

随着新能源领域对锂资源需求的持续增长，开发高效的锂提取技术变得及其重要。然而，由于其高能耗和可能引发的二次污染问题，传统的锂提取和回收技术具有实际应用和发展的局限性。电容去离子（CDI）技术作为一种新兴的锂提取技术，在效率、成本效益和能源消耗方面展现出巨大的潜力。本综述从文献计量入手，剖析了CDI提锂的关键研究主题，进而全面总结了在CDI提锂技术中电极材料的最新进展，并探讨了使用这些材料构建的各种CDI系统类型。本研究详细阐明了CDI系统中用于锂资源回收的主要电极材料——水系锂离子电极材料(包括LiFePO₄、 LiMn₂O₄、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂等)及其修饰材料（包括碳纳米管、石墨烯、MOF等）。此外，本文讨论了通过不同的电容去离子（CDI）系统提高锂提取效率，并评估了各种先进电极材料在这些系统中的性能。文末强调了机器学习在CDI提锂领域的应用潜力，并期望本研究将为未来开发基于CDI的高效锂提取系统提供坚实的理论基础和实践指导。

关键词

电容去离子 / 锂离子提取 / 电化学 / 电极材料

基金资助

国家自然科学基金(52400174,52270129,52370142); 上海扬帆计划(24YF2714000); 东方英才青年计划及上海曙光计划(23SG52)资助项目