Research Focus

       电容去离子（Capacitive Deionization, CDI）是一种新兴的水处理脱盐技术，其核心原理类似于超级电容器。它通过施加外部电场，使水中带电的盐离子（如Na⁺, Cl⁻）被吸附在多孔电极的表面，从而实现水的淡化或净化。

      当含盐水溶液流经由高性能多孔材料（如活性炭、碳纳米管、石墨烯等）制成的电极时，在电极两端施加低压直流电场。带正电的阳离子会被吸引到阴极，而带负电的阴离子会被吸引到阳极，这些离子被捕获并储存在电极形成的双电层中，流出的便是纯度更高的淡水。当电极吸附饱和后，通过短路或反转电场，即可将吸附的离子快速释放出来，实现电极的再生和浓缩液的排出。与传统的水处理技术（如反渗透、蒸馏）相比，CDI技术具有能耗低、环境友好、操作简单、无二次污染等显著优势，尤其在处理低盐度苦咸水（<5000 ppm）时能效比极高。

       其主要应用领域包括：苦咸水淡化：用于农村、海岛地区的饮用水供应；工业水回用与超纯水制备：作为半导体、制药等行业超纯水制备的预处理环节；资源回收：选择性回收水中的锂、钾等有价值元素；高效除杂：去除水中的重金属、硬度离子或有毒污染物。目前，该技术正朝着更高脱盐容量、更高离子选择性和更低成本的方向发展。衍生技术如膜电容去离子（MCDI）和电池电极去离子（BDI） 通过引入离子交换膜或法拉第电极材料，有效克服了传统CDI中的“同离子排斥”效应，大幅提升了脱盐性能和循环稳定性，展现出巨大的应用潜力。