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新方法讓水中取锂更高率
发布时间: 2021-09-30 14:42 | 【 【打印】【關閉】
 
 

 

圖片來源:得克薩斯大學奧斯汀分校

  研究人員設計出一種薄膜,能更高效地從水中提取锂。任何使用手機、筆記本電腦或電動汽車的人都依賴锂。這種元素的需求量很大。盡管世界各地的锂供應充足,但獲取和提取锂仍然是一個具有挑戰性和效率低下的過程。

  近日,研究人員開發出一種從受汙染的水中提取锂的方法。該方法會簡化從鹽水中提取锂的過程,降低锂電池的成本,爲電動汽車、電子産品和其他各種設備提供動力。相關論文小刊登于美國《國家科學院院刊》。

  目前,锂通常是通過太陽能蒸發從南美洲的鹽水中獲取,這是一個成本高昂的過程,可能需要數年時間,並在此過程中失去了大部分锂。

  來自得克薩斯大學奧斯汀分校和加州大學聖塔巴巴拉分校的研究小組設計了一種薄膜,可以在其他離子(如鈉)上精確分離锂,顯著提高了锂離子的收集效率。

  除了鹽水,石油和天然氣生産過程中産生的廢水也含有锂,但至今仍未被開發。研究人員表示,得克薩斯州鷹福特頁岩水力壓裂一周的水就有可能生産出足夠300個電動汽車電池或170萬部智能手機使用的锂。這個顯示了這種新技術的巨大機遇,可以極大地增加锂的供應,並降低依賴锂設備的成本。

  這項發現的核心是研究人員用冠醚制造的一種新型聚合物膜,冠醚是一種具有特定化學功能的配體,可以結合特定的離子。同時,冠醚可以針對水中的特定分子,這是提取锂的關鍵。

  在大多數聚合物中,鈉穿過膜的速度比锂快。然而,在這些新材料中,锂的移動速度比鈉快,鈉是含锂鹵水中常見的汙染物。通過計算機建模,研究小組發現了這種情況發生的原因。鈉離子與冠醚結合,減慢了冠醚的速度,而锂離子仍未結合,這使它們能夠更快地通過聚合物。

  相關論文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2022197118

  文章來源:中國科學報、科學網 

  文章來源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/9/464765.shtm 

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