Fast and stable lithium extraction enabled by less-defective graphene supported LiMn2O4 conductive networks in hybrid capacitive deionization

电容去离子 石墨烯 电极 材料科学 卤水 吸附 化学工程 溶解 电容 电导率 锂(药物) 电容感应 纳米技术 电化学 化学 电气工程 医学 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类
作者
Hongmei Zhang,Zhihui Huang,Lu Zhao,Zhiyuan Guo,Jing Wang,Jie Liu,Yingying Zhao,Fei Li,Panpan Zhang,Zhiyong Ji
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:482: 148802-148802 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148802
摘要

Hybrid capacitive deionization (HCDI) technology for lithium (Li+) extraction from brine has received growing concern owing to its easy operation, low energy consumption, and environmental friendliness. LiMn2O4 (LMO) as an affordable Li+ extraction material offers a high theoretical capacity, while the slow ion insertion kinetics and unavoidable Mn dissolution restrict its wide usage. Herein, an LMO-based electrode supported by less-defective (inherent lattice defects and oxygen-containing defects), interconnected graphene conductive networks is proposed for fast and stable Li+ extraction from brine using HCDI. The rGO/LMO electrode displays an excellent conductivity of 0.42 S·cm−1 and a high specific capacitance of 418.26 F·g−1. In the HCDI system, the rGO/LMO electrode delivers a Li+ adsorption capacity up to 4.34 mmol·g−1 with a rapid adsorption rate of 0.33 mmol·g−1·min−1 (0.05 mol·L–1 LiCl, 1.0 V), demonstrating both of the outstanding adsorption capacity and rate abilities as defined by Ragone plots. In a solution with a high Mg2+/Li+ molar ratio of 20, the separation factor can reach 71.32. By employing rGO/LMO electrode to simulated Atacama brine, the separation factor of Li+ from Na+, K+, Ca2+, and Mg2+ are calculated to be 473.89, 74.86, 63.07, and 38.55. Particularly, the rGO/LMO electrode shows remarkable cycling stability with a capacity retention rate of 90.73 % (50 cycles). This developed less-defective graphene-wrapped LMO electrode holds significant importance in enhancing selective Li+ extraction performance with fast rate and stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tang完成签到,获得积分10
刚刚
jxz发布了新的文献求助50
1秒前
酷炫大白发布了新的文献求助10
1秒前
bkagyin应助mkmimii采纳,获得10
3秒前
彬彬发布了新的文献求助10
3秒前
7秒前
冷静无心完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Orange应助liuyc采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助Felix采纳,获得10
11秒前
SYLH应助Xiaoguangguang采纳,获得10
11秒前
小甑发布了新的文献求助20
11秒前
余111发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
高大若云发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
打打应助酷炫大白采纳,获得10
16秒前
cassie发布了新的文献求助10
17秒前
我是老大应助jxz采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
左手树完成签到,获得积分10
20秒前
万能图书馆应助小甑采纳,获得10
20秒前
wjw发布了新的文献求助10
21秒前
ueue发布了新的文献求助30
21秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
22秒前
枫也发布了新的文献求助10
23秒前
pink完成签到,获得积分10
23秒前
小马甲应助69采纳,获得10
23秒前
苏silence发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
乐乐应助liuyc采纳,获得10
27秒前
28秒前
天天快乐应助以筱采纳,获得10
29秒前
治神守气完成签到,获得积分20
30秒前
31秒前
科研通AI2S应助Lyl采纳,获得10
32秒前
LZQ应助大佬采纳,获得10
34秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3967419
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512730
关于积分的说明 11164792
捐赠科研通 3247704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793978
邀请新用户注册赠送积分活动 874785
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804517