寧夏大學(xué)新電池裝置實(shí)現(xiàn)高濃度鹽水淡化

日前，寧夏大學(xué)教授羅民課題組構(gòu)建了一種高性能低能耗脫鹽電池裝置，實(shí)現(xiàn)了高濃度鹽水的脫鹽淡化。相關(guān)論文在線發(fā)表于美國(guó)化學(xué)會(huì)《可持續(xù)化學(xué)與工程》。

水資源短缺和水環(huán)境污染是困擾社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題，而海水淡化技術(shù)為這一難題提供了有效的解決方案。目前常用的水處理技術(shù)如反滲透、閃蒸法和電滲析等，普遍存在高成本、高能耗和二次污染問題，因此發(fā)展低成本、低能耗和高效率的水處理技術(shù)勢(shì)在必行。

脫鹽電池是一種新型脫鹽技術(shù)，通過輸入電能，在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而提取鹽溶液中的鈉離子和氯離子，達(dá)到脫鹽淡化的目的。之后再通過放電過程釋放離子到濃鹽水中，同時(shí)回收部分能量。

近年來，二維層狀納米科技的迅猛發(fā)展為開發(fā)新型脫鹽電極材料提供了契機(jī)。借助這一技術(shù)，研究人員構(gòu)建了以摻雜鈷酸鈉為負(fù)極、以活性炭為正極的新型脫鹽電池裝置。研究表明，由于豐富的氧空位改善了材料的導(dǎo)電性能，而鈣離子在層間起到了穩(wěn)定層板結(jié)構(gòu)的作用，因而實(shí)現(xiàn)了高脫鹽量和高循環(huán)穩(wěn)定性能。這項(xiàng)研究對(duì)脫鹽電池在高濃度鹽水脫鹽和水資源利用中的應(yīng)用起到了一定推動(dòng)作用。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b02157