蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道,沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST)的研究人員發(fā)現(xiàn)一種從海水中提取鋰的方法,更具成本效益。對(duì)于電動(dòng)汽車而言,鋰是車載電池的重要組成部分。這是一種可行的辦法,可確保未來(lái)能源使用的鋰供應(yīng)。
(圖片來(lái)源:KAUST)
海洋中的鋰含量約為陸地的5,000倍,但濃度極低,大約僅為百萬(wàn)分之0.2。因此如何才能捕捉海洋中的鋰呢?KAUST團(tuán)隊(duì)使用紅海水(離子是具有凈電荷的粒子、原子或分子)進(jìn)行了試驗(yàn)。
通過(guò)采用由鋰鑭鈦氧化物(LLTO)制成的陶瓷膜的電化學(xué)電芯,該團(tuán)隊(duì)解決了這一問(wèn)題。該電芯的晶體結(jié)構(gòu)含有足夠?qū)挼目锥矗勺屼囯x子通過(guò),同時(shí)阻擋較大的金屬離子。
該電芯含有三個(gè)隔室。海水流入中央進(jìn)料室,在這里正鋰離子會(huì)穿過(guò)LLTO膜進(jìn)入包含緩沖溶液和涂有鉑和釕的銅陰極側(cè)隔室。同時(shí),負(fù)離子通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)陰離子交換膜離開(kāi)進(jìn)料室,進(jìn)入含有氯化鈉溶液和鉑-釕陽(yáng)極的第三個(gè)隔室。
在3.25V電壓下,電芯會(huì)在陰極產(chǎn)生氫氣,在陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣,從而推動(dòng)鋰離子通過(guò)LLTO膜,并在側(cè)室中積聚。隨后,這種富含鋰的水經(jīng)過(guò)四個(gè)以上的加工循環(huán)后,最終濃度會(huì)超過(guò)9,000 ppm。通過(guò)調(diào)節(jié)該溶液的pH值可形成固體磷酸鋰,且僅含有痕量其他金屬離子,其純度可滿足電池制造商的要求。
研究人員預(yù)估,該電芯從海水中提取1公斤鋰只需要5美元的電力,但其生成的氫和氯的價(jià)值將遠(yuǎn)高于成本。此外,試驗(yàn)后的海水還可用于海水淡化廠以提供淡水。團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者Zhiping Lai表示:“我們將繼續(xù)優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)和電池設(shè)計(jì),從而提高工藝效率。”
來(lái)源:蓋世汽車
作者:劉麗婷
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