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“白菜锂时代”即将开启?沙特研发海水提锂新工艺

TIME : 2021-06-11

导读:沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究人员报告称,他们开发了一种经济可行的工艺,可以从海水中提取高纯度锂。


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据称,这是通过一个包含了陶瓷膜(由锂镧钛氧化物 (LLTO) 制成)的电化学电池实现的。LLTO的晶体结构包含一些孔洞,锂离子可以穿过这些孔洞进入单独的腔室,另一方面,较大的金属离子就会被阻挡。开发者Zhen Li表示:“LLTO膜以前从未被用来提取和浓缩锂离子。”


研究人员表示,他们已经用红海的海水对该电池进行了测试。在3.25伏的工作电压下,阴极产生氢气,阳极产生氯气。含锂的水聚集在LLTO膜后面的侧室中。经过四次进一步的循环处理后,这种液体的锂浓度达到了9000ppm以上。


从这种溶液中可以得到固体磷酸锂,其中仅含有微量的其他金属离子。研究人员表示,该材料的纯度足以满足锂电池定制制造商的要求。


“我们将继续优化膜结构和电池设计,以提高工艺效率。”小组负责人Zhiping Lai表示。他的团队还希望与玻璃行业合作,以承受范围内的成本大规模生产LLTO膜。


从海水中提取锂的计划并不新鲜,IBM研究部门早在2019年底就报告了从海水中提取电池材料的情况。虽然海洋中的锂含量远高于陆地上的储量,但这种材料只以极低的浓度存在于海水中。KAUST在其报告中提到,锂的浓度只有0.2ppm,而海洋中的锂含量约为陆地的5,000倍。


为了更大规模地提取这种锂,之前的方法需要大量的海水,因此也需要大量的能源来输送水。而沙特人的方法就可以解决这个问题,根据他们的报告,他们预计通过他们的开发,只需要价值5美元的电力就可以用电池生产1公斤的磷酸锂。再加上产生的氢气和氯气的价值,剩余的海水还可以在海水淡化厂加工成淡水,这足以抵消成本。

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