双极电化学提铀系统

超低电压高效运行

该装置通过独特的双极机制同时利用阴极直接还原与阳极间接还原，突破了常规电化学方法高能耗与低选择性的瓶颈，可直接处理天然海水。

Yanjing, Wang · Wen, Guobin · Liu, Zhijuan · Ta Thi, Thuy Nga · Dong, Chungli · Jie, You · Xie, Chao · Du, Shiqian · Fei, Zhang · Liu, Qie · Jianrong, Wei · Yu, Cao · Xinda, Peng · Yahong, Yuan · Yanyong, Wang · 王双印

Nature Sustainability 2025

具体参数

操作电压

{'zh': '0.6', 'en': '0.6'} V

提取效率

{'zh': '~100', 'en': '~100'} %

铀选择性

{'zh': '85.3', 'en': '85.3'} %

循环稳定性

{'zh': '45', 'en': '45'} cycles

能耗

{'zh': '1,944', 'en': '1,944'} kWh kg⁻¹ U

成本

{'zh': '83.2', 'en': '83.2'} US$ kg⁻¹ U

技术优势

电压够低了

装置运行电压仅需 0.6 V，远低于传统电化学提铀方法，大幅降低能耗。

海水里也能选得准

双极机制有效抑制干扰离子竞争反应，在天然海水中铀选择性超过 85.3%。

高浓度低浓度通吃

在 1–100 ppm 铀浓度范围内均保持约 100% 的提取效率，适合不同来源水体。

应用场景

• 海水提铀：可直接在天然海水中高效高选择性提取铀，解决陆地铀资源短缺。
• 电化学资源回收：通过低电压驱动还原，从废液中回收铀资源，实现可持续循环。
• 核燃料供应：为核燃料提供来源稳定、低碳的铀原料，保障能源安全。
• 废水处理：去除含铀废水中的放射性铀污染，同时回收有价值资源。