科学家构建高性能低能耗脱盐电池技术

几天前，宁夏大学教授罗敏的研究小组建造了一个高性能、低能耗的海水淡化电池装置，对高浓度盐水进行脱盐处理。相关论文在线发表在美国化学学会“可持续化学与工程”期刊上。

水资源短缺和水环境污染是困扰社会可持续发展的主要问题，而海水淡化技术为水资源问题提供了有效的解决方案。目前，反渗透、闪蒸、电渗析等常用水处理技术普遍存在成本高、能耗高、二次污染等问题。因此，开发低成本、低能耗、高效率的水处理技术势在必行。

脱盐电池是一种新型脱盐技术。通过电能的输入，电极表面发生氧化还原反应，从而提取盐溶液中的钠离子和氯离子，达到脱盐和脱盐的目的。然后离子通过放电过程释放到浓盐水中，并回收部分能量。

近年来，二维层状纳米科学技术的快速发展为开发新型脱盐电极材料提供了契机。借助这一技术，研究人员构建了一种以掺杂钴酸钠为负极、活性炭为正极的新型海水淡化电池装置。研究表明，富氧空位提高了材料的导电性，钙离子起到稳定层间层状结构的作用，从而实现高脱盐量和高循环稳定性。

该研究对脱盐电池在高浓度盐水脱盐和水资源利用中的应用起到了一定的促进作用。

相关论文信息:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.9b02157