碳纖維增強塑料（CFRPs）由于其優異的比強度和比剛性，在航空航天、汽車和能源等領域得到了迅速應用。然而，CFRP的制造過程對環境和資源的需求很高，因此并不環保。例如，碳纖維（CF）的生產能耗約為100–900 MJ/kg，遠高于鋼鐵生產所需的20–30 MJ/kg [1]。此外，預計到2030年全球對CF的需求將超過供應量[2]，這將在CFRP制造過程和產品報廢后產生大量廢棄物[3]。因此，必須開發能夠從報廢CFRP中回收和再利用有價值CF（rCF）的技術，以確保可持續性。

目前的回收技術通常分為三類：機械回收、熱分解和化學溶解。與熱分解和化學溶解相比，機械回收對環境更友好，因為其成本較低且設備要求簡單。此外，通過調整研磨粒度，回收材料可以用作填充劑或增強材料[4]、[5]、[6]。然而，機械回收會顯著縮短纖維長度，從而限制了潛在的再利用范圍。通過傳統熱分解方法（包括流化床熱解[7]和氣化熱解[8]）獲得的rCF的抗拉強度通常只有原始CF（vCF）的80% [9]。最近提出的新方法，如微波熱解[10]、[11]和兩步激光熱解[12]，可以回收出抗拉強度接近vCF的rCF。然而，rCF的抗拉強度會因熱解過程中的氧氣擴散而有所不同[13]。相比之下，化學溶解方法使用超臨界水[14]、[15]、硝酸[16]或熔融氫氧化鉀[18]來分解樹脂。盡管這些方法可以有選擇地分解樹脂并實現高質量的rCF回收，但它們需要能夠承受高溫、高壓和腐蝕性化學物質的專用設備，從而導致較高的初始投資和運營成本。此外，處理大量溶劑對環境的影響也不能忽視。鑒于這些情況，必須開發出條件更溫和、溶劑使用量更少、理想情況下無需化學試劑的回收工藝，以確保可持續性。

在這種背景下，電處理（ET）作為一種新的CFRP回收方法最近受到了關注。Xing等人[19]、[20]、[21]、[22]、[23]開發了一種電化學方法，使用低濃度的NaCl和KOH溶液作為電解質，在3 V的施加電壓下從環氧基體CFRP中分離樹脂，并成功回收了rCF。據報道，該電化學方法在rCF表面引入了功能基團，所得rCF的抗拉強度和界面剪切強度分別約為vCF的90%和120%。然而，這種方法的處理時間長達21天，存在局限性。在之前的研究[24]、[25]中，我們提出了一種在室溫下高效分離樹脂的同時最小化rCF損傷的ET方法。該方法依賴于水電解過程中產生的氧氣壓力所引起的機械剝離效應，其中環氧基體單向CFRP層壓板作為陽極在中性電解質中工作在高電壓下。此外，我們還使用了一種混合熱解方法成功回收了抗拉強度均勻的rCF，其中ET作為預處理步驟[26]。除了保持機械完整性外，ET還提供了一種對環境負擔低的可持續回收途徑，因為它在常溫條件下操作，無需使用強效化學試劑（詳見補充材料）。從這些角度來看，ET對于未來擴大CFRP回收工藝的規模具有潛力，盡管其在大規模應用中的實際可行性仍有待完全驗證。

在上述綜述[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25]、[26]中總結了所有先前報道的ET方法都使用了雙電極（2E）配置。在這種設置中，電極必須直接連接到CFRP上，這使得電源電纜布置和固定裝置變得復雜。這在對大型或幾何形狀復雜的CFRP結構進行ET處理時對電極放置和接觸穩定性提出了重大限制，并且無法在處理過程中同時將所有CFRP廢棄物浸入電解質中。為了克服這些限制，我們引入了雙極電極（BPE）電池，采用了一種簡化的設置，無需直接連接外部電極，從而基于電場分布實現無線電流誘導。因此，所有CFRP廢棄物都可以浸入電解質中，使BPE-ET成為處理整個材料的理想解決方案。盡管BPE已應用于多種領域，包括功能材料制備和表面處理過程[27]、[28]，但其直接應用于CFRP以及在BPE-ET條件下的樹脂分離行為尚未進行研究。對于BPE，由于其電池內的電位梯度，其表面的電流密度分布是不均勻的（詳見第2節）。因此，了解BPE-ET過程中電位分布與樹脂分離行為之間的關系對于有效控制過程和優化至關重要。

為了闡明這種關系，有必要監測處理過程中的樹脂分離行為。在這種情況下，利用CFRP固有的導電性和介電特性的電監測技術對于無損評估損傷進展非常有效。通過測量直流或交流電阻，可以檢測到CF網絡和CFRP內部樹脂損傷的變化。導電路徑和電容路徑都能敏感地響應損傷積累，從而能夠監測纖維斷裂、分層和橫向裂紋的進展[29]、[30]、[31]、[32]、[33]、[34]。此外，浸入水或NaCl溶液中的CFRP的電阻抗（EI）與吸濕行為和機械強度的下降相關，這證實了EI作為監測結構完整性的有效工具[35]、[36]。此外，還通過電化學阻抗光譜[37]、[38]、[39]評估了CFRP的降解情況。因此，可以通過EI測量來監測BPE-ET過程中的樹脂分離行為。與傳統的表面和橫截面觀察技術（如SEM）不同，這些電學方法能夠對CFRP在處理過程中的內部區域進行無損和原位評估。

本研究利用EI測量來原位監測BPE-ET過程中CFRP的樹脂分離進展，并旨在建立對雙極電化學處理（BPE-ET）條件下CFRP中樹脂分離行為的基本理解。在本研究中，我們展示了應用于平面CFRP樣品的無接觸BPE-ET的概念驗證，重點關注BPE-ET特有的樹脂分離特性，而不是rCF的完全回收或機械性能評估。本研究并不旨在立即實現工業規模的應用；相反，它展示了BPE-ET作為分離過程的可行性和關鍵特性。此外，EI測量允許實時跟蹤BPE-ET過程中形成的樹脂分離狀態，包括傳統基于表面的觀察技術（如SEM）無法訪問的內部區域，而不會中斷處理過程。通過這種方法，本研究為理解BPE-ET條件下CFRP的內部樹脂分離行為提供了新的實驗基礎。