蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，在《美國化學(xué)會-能源快報(bào)》（ACS Energy Letters）上發(fā)表的一篇論文中，研究人員討論了一種新的單步電化學(xué)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(fā)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(yù)計(jì)將超過200萬噸?，F(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)的離心技術(shù)需要預(yù)先濃縮鹽水、沉積試劑和分離鋰，盡管具有一定的技術(shù)能力，但既耗時又昂貴。

新型鋰提取方法

有一種獨(dú)特的電滲析方法，使用均勻的鋰納米復(fù)合材料提取鋰，在72小時后的回收率超過7%。此外，在此項(xiàng)研究中，研究人員創(chuàng)造并驗(yàn)證了一種電化學(xué)技術(shù)，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(xù)加工技術(shù)的關(guān)鍵。在提取鋰之后，仍需進(jìn)行大量的高成本吸收劑置換和鋰過濾過程，以生產(chǎn)工業(yè)規(guī)模的可用鋰。這是上述鋰提取工藝面臨的共同挑戰(zhàn)。

這種創(chuàng)新技術(shù)在一些方面略所不同?；谀る娊夂碗娀瘜W(xué)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(xué)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(xù)處理費(fèi)用，而不使用低容量化合物，例如本質(zhì)上可重構(gòu)的FePO4。

現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢

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

根據(jù)預(yù)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(fā)現(xiàn)

根據(jù)測量的除鋰能力和預(yù)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(rèn)為所有的錳離子都是4+價的，所報(bào)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(xué)分析是一致的。

在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（TEA）中，使用通過EMD/LAGP工藝提取的鋰，計(jì)算生產(chǎn)鋰電池正極的成本。結(jié)果表明，利用該技術(shù)生產(chǎn)尖晶石LiMn2O4和NMC333的成本，比其他鋰分離技術(shù)更低，甚至與消費(fèi)類應(yīng)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(yīng)不足和電池成本問題，從而實(shí)現(xiàn)車輛電氣化，并減少社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的排放。

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