研究团队开发离子交换淡水电池 同时解决能源储存与海水淡化问题

提出解决淡水电池长期难题的氯离子捕集方法 登载于ACS Energy Letters

随着气候变化加剧,水资源短缺日益严重,海水淡化的必要性不断提升。


为了解决淡化过程中产生的二氧化碳排放问题,UNIST研究团队开发出一项技术,可同时实现可再生能源储存和海水淡化。

自左起为 Ahn Gwangjin 教授、Cho Yoonjeong 研究员(共同第一作者)、Jeong Seongwoo 研究员(共同第一作者)、Kim Youngsik 教授。

自左起为 Ahn Gwangjin 教授、Cho Yoonjeong 研究员(共同第一作者)、Jeong Seongwoo 研究员(共同第一作者)、Kim Youngsik 教授。

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UNIST(校长 Park Jongrae)能源化学工程系 An Gwangjin 教授团队与 Kim Youngsik 教授团队开发出一种能够对海水进行淡化的电池。这种电池在充放电过程中反复捕集氯离子。通过利用阴离子交换树脂,可以高效地捕集并再生氯离子。


研究团队成功将375毫升海水脱盐至工业用水水平。以往电池在放电时约有60%的氯残留在电极上,难以再生;而这款淡水电池可去除99%以上的氯,表现出优异的再生能力。


在淡水电池的放电过程中,捕集在负极上的钠被释放,同时捕集在阴离子交换树脂上的氯也一并释放。利用在正极产生的氢氧根离子(OH-),在无需额外能量的情况下再生离子交换树脂,其工作原理即在于此。


在真实海水环境中,该电池也能正常运行,将约3.9 wt%的海水淡化至约0.7 wt%的水平,达到了可作为工业用水利用的标准。

离子交换淡水电池的原理。

离子交换淡水电池的原理。

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An Gwangjin 教授表示:“通过这项技术,可以将用于储能的电池与海水淡化设备整合为一体,从而降低设备成本,并通过储存可再生能源,为实现可持续的海水淡化作出贡献。”


Kim Youngsik 教授称:“利用淡水电池进行海水淡化,将有望作为下一代海水淡化技术,加快其商业化进程。”

刊登在论文期刊增刊封面上的内页封面。

刊登在论文期刊增刊封面上的内页封面。

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研究结果已于2024年5月16日发表在《ACS Energy Letters》上。该研究在韩国研究财团、产业通商资源部以及Donggrami 基金会的支持下完成。





本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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