综述：探索电化学锂提取技术：从系统架构到实际挑战

这篇综述系统梳理了电化学锂提取技术（Electrochemical Lithium Extraction）的最新进展，重点分析了电吸附（electrosorption）和电渗析（electrodialysis）两大机制，提出了提升锂（Li+）提取效率的有效策略，并探讨了该技术从低浓度盐湖卤水、海水及工业废水中规模化应用的挑战与前景，为下一代电化学提锂装置设计提供了理论支撑。

　　

Abstract

近年来锂离子电池（LIBs）的爆发式增长使得锂资源需求激增。传统提锂技术如直接沉淀、溶剂萃取、膜分离等存在效率或成本瓶颈，而电化学方法凭借可控性强、速率快等优势成为研究热点。本文从两种核心机制切入：

电吸附系统通过电极材料（如锰基氧化物、普鲁士蓝类似物）对Li⁺的选择性捕获实现富集，其性能受电极比表面积、离子传输路径优化程度直接影响。研究发现，石墨烯复合电极可将吸附容量提升至40 mg/g以上，而脉冲电场策略能有效缓解共离子（如Na⁺/K⁺）干扰。

电渗析体系依赖选择性离子交换膜（IEMs）和电位驱动，其中单极膜（monopolar）与双极膜（bipolar）组合可同步调控pH值，解决镁锂分离难题。实验数据显示，新型LiFePO₄膜对Li⁺的迁移数高达0.95，但膜污染和能耗仍是规模化障碍。

性能优化策略

1. 材料工程：引入分子印迹技术增强Li⁺特异性识别

2. 系统设计：耦合光伏供电降低能耗至3.5 kWh/kg Li

3. 工艺创新：逆电渗析（RED）技术利用盐差能驱动提锂

挑战与展望

当前电化学提锂面临盐湖成分复杂性（如高Mg²⁺/Li⁺比）、长期运行稳定性不足等挑战。未来需开发自适应智能膜材料，并建立全生命周期评估（LCA）模型以验证技术经济性。该领域突破将推动全球锂资源可持续开发。

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。