蛇形流场电控离子交换装置用于选择性提锂

通过交替、对称地堆叠带孔的锰酸锂(LiMn2O4)基膜电极和导电炭黑(C)基膜电极,组装了单通道的蛇形流场电控离子交换(ESIX)装置,并将其用于从高镁锂比模拟卤水(Mg/Li约500)中选择性提取锂离子。基于这种自下而上的蛇形流场,增加膜组件中腔室的数量可以使模拟卤水中更多的锂离子被捕获。相较于常规的恒电压驱动模式,恒电流-恒电压耦合驱动模式能有效地提升ESIX装置的提锂性能。在0.8 mA·cm^(-2)-1 V的耦合驱动模式下,该装置在120 min内对锂离子的提取率高达97.6%。此外,X射线衍射(XRD)证明,通过冲洗膜电极表面可以去除大部分吸附的镁离子。因此,这种新型的ESIX装置具有从高镁锂比盐湖卤水中选择性分离锂离子的工业应用潜力。