新型电化学反应器高效提锂实现97.5%纯度与环保降耗

时间：2024-11-17 23:40

小编：小世评选

锂作为电动汽车电池的关键成分，其市场需求近年来不断上升。随之而来的却是传统锂提取方法所面临的诸多挑战。这些方法不仅资源消耗大、能耗高，而且在锂与其他元素（如钠、钾、镁和钙）的分离方面也存在困难。为了应对这些问题，来自英国莱斯大学的研究团队，在Lisa Biswal与Haotian Wang教授的带领下，开发出一种新型的电化学反应器，成功实现了从天然盐水溶液（如盐湖卤水）中高效提取锂。

研究团队在11月11日正式发表的相关论文中指出，这种新型反应器的锂提取纯度高达97.5%，同时显著降低了传统提取过程中可能产生的环境风险。这一成果的显著性在于，它不仅解决了锂提取效率低的问题，还为未来的锂资源开采提供了一种更为环保和可持续的解决方案。

先进的电化学反应器设计

莱斯大学的工程团队采用了一种新颖的三室电化学反应器，这使他们能够有效应对锂提取过程中遇到的多项技术难题。新反应器的设计与传统方法截然不同，它的中间室使用了一种多孔固体电解质，创新性地规避了不必要的离子反应。这种设计不仅有助于提高锂的选择性，还最大限度地减少了氯气等有害副产物的生成。

反应器中最关键的部件是电解槽一侧的特殊锂离子导电玻璃陶瓷（LICGC）膜。该膜具有优异的选择性，能够允许锂离子顺利通过，同时有效阻止其他离子的干扰。这一特性极大降低了钾、镁和钙等离子对锂提取过程的影响，确保了更高的锂纯度和提取效率。

高效提锂带来的潜在影响

研究小组的第一作者、来自Biswal实验室的研究生Yuge Feng表示，团队的方法不仅实现了高纯度的锂提取，还削弱了传统提锂过程所引发的环境风险。新开发的反应器能够最大程度地减少副产物的形成，从而增强锂的选择性，最终实现了从盐水中有效分离锂与其他离子，为电动汽车动力电池高质量氢氧化锂材料的生产奠定了基础。

更为重要的是，该新型反应器相较于传统方法显著减少了氯气的排放，这使得锂提取过程更加安全、环保，符合现代可持续性发展的要求。随着电动汽车市场的快速扩张，高效且环保的锂提取技术将对行业发展产生深远影响。

提取效率与环境影响的双重考量

除了高锂纯度的传统挑战外，研究小组还发现不同于其他离子，钠离子会倾向于在LICGC膜表面积聚。这一现象可能会阻碍锂的传输，导致锂提取效率下降。为了应对这一问题，研究人员已经提出了一些优化策略，包括降低电流水平、在膜表面添加涂层或采用电流脉冲等方法。这些改进措施的实施，将进一步提升反应器的提锂效率，有助于实现更加理想的提锂条件。

Haotian Wang教授表示，多年来，锂提取行业一直面临效率低下和环境污染的问题。此次新型反应器的发展，充分证明了基础科学与工程创新相结合的巨大潜力，为解决现实中的实际问题开辟了新的路径。

随着全球对可再生能源的需求日益增加，高效、环保的锂提取技术显得尤为重要。莱斯大学的这一最新研究成果不仅为锂资源的提取提供了新思路，也为电动汽车产业的可持续发展提供了新的动力。未来，期待更多类似的技术创新能够在缓解资源危机、降低环境影响方面发挥重要作用。