对于电化学离子泵的结构来说，它的电极设计和操作模式具备以下创新之处：

其一，在系统结构上，电化学离子泵兼具对称和不对称这两种电极排布方式，并能通过继电器来控制电路开关，从而能够实现离子的单向传输。尤其是在多电极电化学离子泵中，多个独立低压电源能被用于提供电极之间的电位差，从而便于实现系统的扩大。

其二，通过利用复合电极，电化学离子泵既能实现离子的临时存储和单向传输，也能具备较高的导电性，从而能够更好地实现溶液分隔，并能促进离子的快速传输。

其三，对于电化学离子泵上的每一个工作电极来说，它能在充电回路和放电回路之间交替运行。因此，电化学离子泵的电路切换频率非常高，这让电化学离子泵电极可以在很窄的饱和度范围内充放电，从而有助减少不必要的副反应，以及有助于减轻电极溶液界面的浓差极化。

同时，电化学离子泵的工作电极所需要的吸附容量较低。因此，在电极的设计上，研究人员可以专注于开发和分离过程更加相关的性能。

实验结果证明：电化学离子泵的脱盐性能，不仅远远高出传统电吸附技术，而且与电渗析技术基本相当，这打破了电吸附分离远不如电渗析的传统认识。

总之，电化学离子泵不仅能够解决传统电吸附技术的应用瓶颈，同时电化学离子泵还拥有更多的应用可能性。

作为一款通用型离子分离平台，脱盐——只是电化学离子泵最简单最直接的应用场景。

和传统电吸附技术一样的是，目前大部分电化学器件都是以批式运行的。而电化学离子泵的出现可能会革新这些电化学系统，这不仅能给它们带来更高的连续运行性能，还能让电吸附技术摆脱对于高电容电极的依赖，让电极的设计目的回归到分离指标上。

那些目前电化学系统已经实现的应用，电化学离子泵不仅也能实现，而且还能做得更好。

比如，它能用于水软化、选择性地去除污染物、从废水中回收营养物、从天然盐水和工业废水中提取金属，甚至还能用于能源转化、催化氧化和催化还原等。

日前，相关论文以《使用电路切换诱导离子穿梭的伪连续和可扩展的电化学离子泵浦》（Pseudo-continuous and scalable electrochemical ion pumping with circuit-switching-induced ion shuttling）为题发在 Nature Water[1], 徐龙乾博士是第一作者，林士弘担任通讯作者。