蓋世汽車訊 據外媒報道，在《美國化學會-能源快報》（ACS Energy Letters）上發表的一篇論文中，研究人員討論了一種新的單步電化學提取鋰的方法。相比之下，以前常用的分離/提純步驟往往會增加成本。

（圖片來源：ACS）

隨著電動汽車迅速發展，對鋰電池的需求也在不斷增長。因此，鋰成為一種很重要的商品。到2030 年，鋰的需求量預計將超過200萬噸。現在，人們采取從礦石中分離并提純鋰的方法。然而，鋰的全球分布有限且不一致，往往無法滿足需求；其次，沉積和凈化處理過程的速度慢、效率低（50%的回收率）。標準的離心技術需要預先濃縮鹽水、沉積試劑和分離鋰，盡管具有一定的技術能力，但既耗時又昂貴。

新型鋰提取方法

有一種獨特的電滲析方法，使用均勻的鋰納米復合材料提取鋰，在72小時后的回收率超過7%。此外，在此項研究中，研究人員創造并驗證了一種電化學技術，利用固體Li1+xAlyGe2-yPO43薄膜，從模擬海水（simulated seawater）中吸附鋰金屬。

然而，鋰化合物在水溶液中的組成變化和持久性，是鋰連續加工技術的關鍵。在提取鋰之后，仍需進行大量的高成本吸收劑置換和鋰過濾過程，以生產工業規模的可用鋰。這是上述鋰提取工藝面臨的共同挑戰。

這種創新技術在一些方面略所不同。基于膜電解和電化學插層過程的組合，將鋰離子特定屏障（Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3，LAGP）和低成本電化學二氧化錳（EMD）分別用作屏障和鋰主體。研究人員專注于具有卓越的鋰分離性能和效率的材料，并且控制后續處理費用，而不使用低容量化合物，例如本質上可重構的FePO4。

現代技術的優勢

研究人員提出的這種新技術，有三個主要優勢。首先，提取的鋰非常純凈；第二點也是最重要的是，不需要耗費大量成本進行鋰分離和提純；第三大優勢是效率高和成本低。

根據預期正極配方，所收集的Li和電解二氧化錳主體（Li-EMD）成為可充電電池正極的初步組件，可有效地用于合成具有必要成分的正極。

研究發現

根據測量的除鋰能力和預期的EMD電位，總的鋰插層體積為220mAHg-1，或回收效率為71.4%。如果認為所有的錳離子都是4+價的，所報告的收集能力表明使用1摩爾的EMD可以提取0.772摩爾的鋰，這與化學分析是一致的。

在技術經濟分析（TEA）中，使用通過EMD/LAGP工藝提取的鋰，計算生產鋰電池正極的成本。結果表明，利用該技術生產尖晶石LiMn2O4和NMC333的成本，比其他鋰分離技術更低，甚至與消費類應用的成本持平。

簡而言之，這種鋰提取方法，有助于解決鋰供應不足和電池成本問題，從而實現車輛電氣化，并減少社會經濟系統的排放。

返回第一電動網首頁 >