KAUST研究人员采用连续电泵膜工艺 可更具成本效益地从海水中提取锂

盖世汽车讯 据外媒报道，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的研究人员发现一种从海水中提取锂的方法，更具成本效益。对于电动汽车而言，锂是车载电池的重要组成部分。这是一种可行的办法，可确保未来能源使用的锂供应。

（图片来源：KAUST）

海洋中的锂含量约为陆地的5,000倍，但浓度极低，大约仅为百万分之0.2。因此如何才能捕捉海洋中的锂呢？KAUST团队使用红海水（离子是具有净电荷的粒子、原子或分子）进行了试验。

通过采用由锂镧钛氧化物（LLTO）制成的陶瓷膜的电化学电芯，该团队解决了这一问题。该电芯的晶体结构含有足够宽的孔洞，可让锂离子通过，同时阻挡较大的金属离子。

该电芯含有三个隔室。海水流入中央进料室，在这里正锂离子会穿过LLTO膜进入包含缓冲溶液和涂有铂和钌的铜阴极侧隔室。同时，负离子通过标准阴离子交换膜离开进料室，进入含有氯化钠溶液和铂-钌阳极的第三个隔室。

在3.25V电压下，电芯会在阴极产生氢气，在阳极产生氯气，从而推动锂离子通过LLTO膜，并在侧室中积聚。随后，这种富含锂的水经过四个以上的加工循环后，最终浓度会超过9,000 ppm。通过调节该溶液的pH值可形成固体磷酸锂，且仅含有痕量其他金属离子，其纯度可满足电池制造商的要求。

研究人员预估，该电芯从海水中提取1公斤锂只需要5美元的电力，但其生成的氢和氯的价值将远高于成本。此外，试验后的海水还可用于海水淡化厂以提供淡水。团队领导者Zhiping Lai表示：“我们将继续优化膜结构和电池设计，从而提高工艺效率。”