11 月 16 日訊息，鋰是電動汽車電池的關鍵成分，但傳統的鋰提取方法面臨著諸多挑戰，例如高耗低能，而且還難以將鋰與其他元素（鈉、鉀、鎂和鈣等）分離。
英國萊斯大學 Lisa Biswal 和 Haotian Wang 研究團隊開發了一種新型電化學反應器，能夠從天然鹽水溶液（例如鹽湖富鹽水）中實作高效提鋰。
研究團隊表示，這種方法不僅實作了 97.5% 的高純度鋰提取，還大大降低了傳統提取方法帶來的環境風險。相關論文已於 11 月 11 日發表在最新一期【美國國家科學院院刊】（IT之家附 DOI:10.1073 / pnas.2410033121）。
據介紹，萊斯工程團隊透過一種新穎的三室電化學反應器解決了提鋰工作中面臨的多項挑戰，並順利提高了從鹽水中提取鋰的選擇性和效率。
與傳統方法不同，這種新的化學反應器具有一個中間室，其中包含一種多孔固體電解質，從而規避不必要的離子反應，並最大限度地減少氯氣等有害副產物的生成。
其中，最關鍵的部件就是電解槽一側的特殊鋰離子導電玻璃陶瓷 (LICGC) 膜。這種膜能夠選擇性地允許鋰離子透過，同時阻止其他離子，從而顯著減少了其他離子（如鉀、鎂和鈣）的幹擾。
▲ 從左到右 Yuge Feng、Lisa Biswal 和 Yoon Park，圖源：萊斯大學
第一作者、Biswal 實驗室的研究生 Yuge Feng 表示，「我們的方法不僅實作了高純度提鋰，而且還削弱了傳統提鋰方法所產生的環境風險，我們創造的反應器能夠最大限度地減少副產物的形成並提高鋰的選擇性。」
當然，他們取得了非常理想的成果，包括 97.5% 的鋰純度。這意味著該裝置可有效地從鹽水中分離鋰和其他離子，對於生產用於電動汽車動力電池的高質素氫氧化鋰材料非常重要。此外，這種新型反應器設計也顯著減少了氯氣的產生，從而使該過程更安全、更環保。
▲ Haotian Wang
除此之外，研究小組還觀察到，不同於鉀、鎂或鈣，鈉離子傾向於積聚在 LICGC 膜表面。最終會阻礙鋰的傳輸並導致損耗提升，因此可能會影響鋰的提取效率，但研究人員已經確定了緩解這一問題的策略，例如降低電流水平，他們建議在表面添加塗層或電流脈沖以進一步最佳化反應器。
「我們的領域長期以來一直面臨提鋰效率低下和環境汙染的問題」，化學與生物分子工程副教授 Haotian Wang 表示，「這種反應器證明了將基礎科學與工程創新相結合以解決現實世界問題的潛力。」
【來源： IT之家】
