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使用电化学电池从海水中提取锂 发表时间:2024-09-22 来源:下属企业

  锂是无人驾驶轿车电池中的重要元素,KAUST的研讨人员现已开发出了一种从海水中提取锂的办法,这种办法非常经济。

  在为电动轿车供给动力的电池中,锂是要害元素。因为锂的需求量飙升,陆地上锂资源估量将在2080年耗尽。KAUST的研讨人员现已开发了一种经济、可行的体系,可从海水中提取高纯度的锂。

  海洋中的锂含量是陆地的5000倍,但浓度极低,约为0.2ppm。一些更大的金属离子,包括钠、镁和钾,都以较高的浓度存在于海水中;但是,从前从这种混合物中提炼锂的研讨成果甚微。

  KAUST研讨团队用一种电化学电池处理了这样的一个问题,这种电池含有由锂镧钛氧化物(LLTO)制成的陶瓷膜。它的晶体结构所含的空穴满意宽,刚好能让锂离子通过,一起阻挠更大的金属离子。“LLTO膜曾经从未应用于提取和浓缩锂离子”,研制该电池的博士后Zhen Li说。

  该电池有三个隔室。海水流入中心进料室,正锂离子通过LLTO膜进入侧室,侧室包括缓冲溶液和镀有铂、钌的铜阴极。一起,阴离子通过一层规范的阴离子交流膜脱离进料室,进入含有氯化钠溶液和铂钌阳极的第三个室。

  研讨人员使用红海的海水测试了这个体系。在3.25V电压下,电池阴极发生氢气,阳极发生氯气。这推动了锂离子的跨膜(LLTO膜)运送,并在侧室累积。

  这些富含锂的水将成为质料,再通过四轮循环处理,终究可到达9000 ppm以上的浓度。调整该溶液的pH值,就可得到固体磷酸锂,它仅含微量的金属杂质离子,足以满意电池制造商的要求。

  研讨人员估量,从海水中提取1公斤锂,价格仅需5美元。电池发生的氢气、氯气的价值远远能抵消这一本钱,而且剩下的海水也可以终究靠海水淡化厂发生淡水。

  “咱们将持续优化膜结构和电池规划,以进步这样的一个进程的功率。”组长Zhiping Lai说。

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