【ITBEAR】電動汽車市場的蓬勃發(fā)展,使得鋰電池需求激增,然而傳統(tǒng)的鋰提取工藝卻面臨效能與環(huán)保的雙重挑戰(zhàn)。近日,英國萊斯大學(xué)的研究團隊帶來了革命性的突破。
該團隊由Lisa Biswal和Haotian Wang領(lǐng)銜,他們開發(fā)出一種新型的電化學(xué)反應(yīng)器,能夠高效地從天然鹽水溶液中提取鋰,這一成果已發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。研究揭示,此技術(shù)不僅實現(xiàn)了高達97.5%的鋰純度,更顯著降低了環(huán)境風(fēng)險。
這項技術(shù)的核心在于一個三室設(shè)計的電化學(xué)反應(yīng)器,它包含一個關(guān)鍵部件——鋰離子導(dǎo)電玻璃陶瓷(LICGC)膜。這種特殊的膜具有出色的選擇性,只允許鋰離子通過,從而有效排除了鉀、鎂、鈣等其他離子的干擾。
該反應(yīng)器還設(shè)有一個中間室,內(nèi)置多孔固體電解質(zhì)。這一創(chuàng)新設(shè)計有效規(guī)避了不必要的離子反應(yīng),并大幅減少了如氯氣等有害副產(chǎn)物的生成,從而確保了提取過程的環(huán)保與安全。
研究團隊中的第一作者、研究生Yuge Feng興奮地表示,他們的方法不僅實現(xiàn)了鋰的高純度提取,更在環(huán)保方面取得了顯著成效。這一反應(yīng)器的設(shè)計,無疑為電動汽車動力電池的高質(zhì)量氫氧化鋰材料的生產(chǎn)開辟了新的道路。
研究團隊在實驗中還觀察到,鈉離子傾向于在LICGC膜表面積聚,這可能會對鋰的提取效率產(chǎn)生影響。然而,他們已經(jīng)找到了潛在的解決方案,如降低電流水平或采用表面涂層技術(shù),以進一步優(yōu)化反應(yīng)器的性能。
Haotian Wang副教授指出,長期以來,鋰提取領(lǐng)域一直受到效率低下和環(huán)境污染問題的困擾。而這項新技術(shù)的誕生,正是基礎(chǔ)科學(xué)與工程創(chuàng)新相結(jié)合的典范,為解決現(xiàn)實世界中的問題提供了有力支持。