IT之家 8 月 29 日消息，鋰電池廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車和各種電子設(shè)備，但鋰的生產(chǎn)過程會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，這使得鋰電池并非真正“綠色”。斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種新的鋰提取方法，比傳統(tǒng)方法更有效、便宜一半，而且更環(huán)保。
這項(xiàng)研究具有重要意義，隨著電動(dòng)汽車和可再生能源存儲(chǔ)系統(tǒng)的普及，未來對(duì)鋰的需求將大幅增加，而傳統(tǒng)鋰提取方法需要大量資源，包括能源、土地和水。目前，提取一噸鋰需要大約 50 萬(wàn)升水。此外，傳統(tǒng)方法需要深入地殼進(jìn)行開采，而這種寶貴的資源集中在少數(shù)幾個(gè)地方，如智利和玻利維亞。
據(jù)IT之家了解，目前絕大多數(shù)鋰來自鹽湖地區(qū)的硬巖開采，如智利的阿塔卡馬鹽灘。從這些來源提取鋰需要大約 18 個(gè)月的時(shí)間，因?yàn)樾枰乳_采并抽取富含礦物質(zhì)的鹽水，并將其泵入面積達(dá) 26 平方公里的蒸發(fā)池中。太陽(yáng)輻射蒸發(fā)鹽水，鹽水不斷從一個(gè)池子泵到另一個(gè)池子，濃度越來越高，然后收集鹽水并將其精煉成鋰。傳統(tǒng)方法的鋰回收率通常為 40%。
斯坦福大學(xué)工程學(xué)院材料科學(xué)與工程教授 Yi Cui 領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種名為“氧化還原電偶電滲析”（RCE）的方法。其工作原理是利用電力通過固態(tài)電解質(zhì)膜，將鋰從金屬濃度較低的水中傳輸?shù)綕舛容^高的溶液中。通過一系列單元，鋰濃度逐漸增加，直到易于分離金屬。
RCE 方法具有許多優(yōu)點(diǎn)：
僅需傳統(tǒng)提取方法十分之一的電量。
鋰選擇性接近 100%，效率極高。
從鹽水中提取一噸鋰的成本通常約為 9100 美元，而 RCE 方法的成本約為 3500-4400 美元。
該方法無(wú)需大型蒸發(fā)池，可以大大減少鋰提取對(duì)環(huán)境的影響，并擴(kuò)大全球可利用鋰鹽水的來源。
美國(guó)、加拿大和歐洲的鹽水更難處理，因?yàn)槠渲泻写罅坑卸疚镔|(zhì)并且沸點(diǎn)更高，但 RCE 方法可以使這些地區(qū)在經(jīng)濟(jì)上可行。
自 1970 年代以來，人們一直在研究高效的直接鋰提?。―LE）方法，其中一些已經(jīng)商業(yè)化。CNBC 指出，7% 的鋰來自相對(duì)可持續(xù)的 DLE 方法。斯坦福大學(xué)團(tuán)隊(duì)的 RCE 方法似乎是最有前景的，具有接近 100% 的效率、更低的電力需求和更低的運(yùn)營(yíng)成本。
尚待觀察的是 RCE 工藝如何擴(kuò)大規(guī)模以滿足需求、如何優(yōu)化快速安全提取，以及是否可以應(yīng)用于含有鋰鹽的海水。鑒于未來幾年對(duì)鋰的需求預(yù)計(jì)將增加，這項(xiàng)新技術(shù)有可能幫助滿足我們對(duì)鋰不斷增長(zhǎng)的需求。
該團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在《Matter》雜志上。
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