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王雙印&曹遜&鄭建云等Angew.：利用光電化學(xué)回收Li！

來(lái)源：時(shí)間：2023-05-11 17:05:30 瀏覽：1368次

第一作者：Li Jiang、Yanhong Lyu和Aibin Huang

通訊作者：王雙印教授、鄭建云副教授和曹遜研究員

通訊單位：湖南大學(xué)和中科院上海硅酸鹽研究所

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202304079

研究背景

利用光電化學(xué)提取鋰離子有望成為一種從廢鋰電池中回收鋰的有用回收方式，但由于光電陰極對(duì)Li+的吸收能力差，產(chǎn)率低，限制了該工藝的發(fā)展。鑒于從，湖南大學(xué)王雙印教授和鄭建云副教授、上海硅酸鹽研究所曹遜研究員等人報(bào)道了一種含有混合相氧化鎢（WO₃）共催化劑的分層硅（Si）基光電陰極，用于電化學(xué)鋰萃取。這種強(qiáng)大的光電電化學(xué)鋰提取系統(tǒng)為可持續(xù)能源領(lǐng)域設(shè)計(jì)綠色高效的鋰資源循環(huán)利用途徑提供了新的思路。

主要內(nèi)容

1、修飾的WO₃通過(guò)非晶態(tài)和晶體混合的方式促進(jìn)Li⁺插入和沉淀，從而在光電極表面產(chǎn)生富集。這種光電化學(xué)Li提取方法有助于設(shè)計(jì)綠色高效率Li循環(huán)回收體系，在1個(gè)太陽(yáng)光照射時(shí)的光電化學(xué)提取Li性能達(dá)到約223.0 μg cm^-2 h^-1，法拉第效率（FE）達(dá)到91.9 %，過(guò)電位位0.0817 V。

2、設(shè)計(jì)制備多層結(jié)構(gòu)WO₃/Si₃N₄/Si光電極，用于回收碳酸丙烯酯溶液的LiClO₄。通過(guò)原位表征和光電化學(xué)研究結(jié)果，表明光電極主要活化Li⁺的物種是WO₃混合晶相。

圖文展示

圖1.C-WO和WO樣品的化學(xué)和物理特性

圖2.不同WO₃層硅基光電陰極的PEC Li萃取

圖3.解析并提出PEC Li提取機(jī)理

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