科研新突破！中国地质大学李景等学者成果登上Chemical Engineering Journal（IF=15）
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
279热度
Chemical Engineering Journal
Explore content
About the journal
Publish with us
Efficient electrocatalytic formate oxidation on copper oxide catalyst mediated lithium recovery coupled hydrogen production
Shi J.; He H.; Zhang Y.; Li J.; Cai W.
Published：2024-06-01
DOI：10.1016/j.cej.2024.151477
研究背景
随着退役锂离子电池（LIBs）数量的增加，锂回收正成为一个日益受关注的趋势。这不仅可以解决锂资源的稀缺性，还可以减轻因电池废物导致的环境污染问题。然而，当前的锂回收技术仍存在一些挑战，需要更高效的方法来处理。
研究内容
最近，《化学工程杂志》发表了一项研究，介绍了一种高效的电催化策略，用于促进锂回收并实现氢气生产。研究结果表明，合成的基于铜的氧化物可以有效催化甲酸盐氧化反应（FOR），在只需1.534 V vs. RHE的条件下实现500 mA cm<sup>−2</sup>的电流密度。通过密度泛函理论计算，发现基于铜的氧化物上中间体HCOO的吸附强度（-0.36 eV）相对于基于镍的氧化物（-2.27 eV）降低，从而为速率决定性的HCOO脱氢反应提供了热力学上的有利条件。将FOR与氢进化反应（HER）电解系统组装在一起，可以通过电解含锂的碱性残液实现氢气生产和锂回收（锂回收产物为Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>）。这种方法消除了对额外甲酸和碳酸钠的需求，从而减少了材料消耗，最终提高了锂电池回收策略的经济效益。
研究意义
这项研究的创新之处在于提出了一种新颖的电催化策略，旨在解决锂回收过程中的效率和经济性问题。通过优化FOR反应，不仅可以实现高效的锂回收，还可以同时产生氢气，为环境友好型能源生产提供了新的途径。这一研究成果有望为未来的电化学领域和可持续能源发展提供有益的启示。
学术热榜
查看全部
相关资讯
换一批