白菜價(jià)的鋰時(shí)代即將到來(lái)？沙特研發(fā)海水提鋰新工藝！2021-06-10 08:07
沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（KAUST）的研究人員報(bào)告稱，他們開(kāi)發(fā)了一種經(jīng)濟(jì)可行的工藝，可以從海水中提取高純度鋰。
“白菜鋰時(shí)代”即將開(kāi)啟？沙特研發(fā)海水提鋰新工藝
據(jù)稱，這是通過(guò)一個(gè)包含了陶瓷膜（由鋰鑭鈦氧化物 （LLTO） 制成）的電化學(xué)電池實(shí)現(xiàn)的。LLTO的晶體結(jié)構(gòu)包含一些孔洞，鋰離子可以穿過(guò)這些孔洞進(jìn)入單獨(dú)的腔室，另一方面，較大的金屬離子就會(huì)被阻擋。開(kāi)發(fā)者Zhen Li表示：“LLTO膜以前從未被用來(lái)提取和濃縮鋰離子。”
研究人員表示，他們已經(jīng)用紅海的海水對(duì)該電池進(jìn)行了測(cè)試。在3．25伏的工作電壓下，陰極產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣。含鋰的水聚集在LLTO膜后面的側(cè)室中。經(jīng)過(guò)四次進(jìn)一步的循環(huán)處理后，這種液體的鋰濃度達(dá)到了9000ppm以上。
從這種溶液中可以得到固體磷酸鋰，其中僅含有微量的其他金屬離子。研究人員表示，該材料的純度足以滿足電池制造商的要求。
“我們將繼續(xù)優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)和電池設(shè)計(jì)，以提高工藝效率。”小組負(fù)責(zé)人Zhiping Lai表示。他的團(tuán)隊(duì)還希望與玻璃行業(yè)合作，以承受范圍內(nèi)的成本大規(guī)模生產(chǎn)LLTO膜。
從海水中提取鋰的計(jì)劃并不新鮮，IBM研究部門(mén)早在2019年底就報(bào)告了從海水中提取電池材料的情況。雖然海洋中的鋰含量遠(yuǎn)高于陸地上的儲(chǔ)量，但這種材料只以極低的濃度存在于海水中。KAUST在其報(bào)告中提到，鋰的濃度只有0．2ppm，而海洋中的鋰含量約為陸地的5，000倍。
為了更大規(guī)模地提取這種鋰，之前的方法需要大量的海水，因此也需要大量的能源來(lái)輸送水。而沙特人的方法就可以解決這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)他們的報(bào)告，他們預(yù)計(jì)通過(guò)他們的開(kāi)發(fā)，只需要價(jià)值5美元的電力就可以用電池生產(chǎn)1公斤的磷酸鋰。再加上產(chǎn)生的氫氣和氯氣的價(jià)值，剩余的海水還可以在海水淡化廠加工成淡水，這足以抵消成本。
“白菜鋰時(shí)代”即將開(kāi)啟？沙特研發(fā)海水提鋰新工藝
據(jù)稱，這是通過(guò)一個(gè)包含了陶瓷膜（由鋰鑭鈦氧化物 （LLTO） 制成）的電化學(xué)電池實(shí)現(xiàn)的。LLTO的晶體結(jié)構(gòu)包含一些孔洞，鋰離子可以穿過(guò)這些孔洞進(jìn)入單獨(dú)的腔室，另一方面，較大的金屬離子就會(huì)被阻擋。開(kāi)發(fā)者Zhen Li表示：“LLTO膜以前從未被用來(lái)提取和濃縮鋰離子。”
研究人員表示，他們已經(jīng)用紅海的海水對(duì)該電池進(jìn)行了測(cè)試。在3．25伏的工作電壓下，陰極產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣。含鋰的水聚集在LLTO膜后面的側(cè)室中。經(jīng)過(guò)四次進(jìn)一步的循環(huán)處理后，這種液體的鋰濃度達(dá)到了9000ppm以上。
從這種溶液中可以得到固體磷酸鋰，其中僅含有微量的其他金屬離子。研究人員表示，該材料的純度足以滿足電池制造商的要求。
“我們將繼續(xù)優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)和電池設(shè)計(jì)，以提高工藝效率。”小組負(fù)責(zé)人Zhiping Lai表示。他的團(tuán)隊(duì)還希望與玻璃行業(yè)合作，以承受范圍內(nèi)的成本大規(guī)模生產(chǎn)LLTO膜。
從海水中提取鋰的計(jì)劃并不新鮮，IBM研究部門(mén)早在2019年底就報(bào)告了從海水中提取電池材料的情況。雖然海洋中的鋰含量遠(yuǎn)高于陸地上的儲(chǔ)量，但這種材料只以極低的濃度存在于海水中。KAUST在其報(bào)告中提到，鋰的濃度只有0．2ppm，而海洋中的鋰含量約為陸地的5，000倍。
為了更大規(guī)模地提取這種鋰，之前的方法需要大量的海水，因此也需要大量的能源來(lái)輸送水。而沙特人的方法就可以解決這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)他們的報(bào)告，他們預(yù)計(jì)通過(guò)他們的開(kāi)發(fā)，只需要價(jià)值5美元的電力就可以用電池生產(chǎn)1公斤的磷酸鋰。再加上產(chǎn)生的氫氣和氯氣的價(jià)值，剩余的海水還可以在海水淡化廠加工成淡水，這足以抵消成本。
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