2022-07-27 18:35
随着插电式混动和电动汽车越来越普及，市场对锂离子电池的需求将在未来十年继续爆炸式增长。但提取锂的过程既耗时又耗费大量化学物质，而且卤水和硬岩等传统资源最终可能会被耗尽。
科学家和工程师正在寻找非常规水源，包括石油和天然气生产的水、地热卤水以及海水淡化产生的废弃卤水。但这些水源含有多少锂，以及如何最大化提取，仍然是一个悬而未决的问题。
据外媒报道，通过分析超过122,000个非常规水源，芝加哥大学助理教授Chong Liu及其团队发现，这些水源中的锂含量非常高，值得提取。
图片来源：芝加哥大学
他们还发现，这些水源中的钠、镁、钾和钙等组成元素会影响新兴技术的提取性能，为提炼和优化水源提供关键信息。Liu表示：“我希望这些结果能鼓励其他人研究锂的提取，特别是寻找可以提高锂选择性的更好材料。”
Liu及其团队研究的技术是电化学插层（electrochemical intercalation），这是一种高选择性的锂提取方法，但尚未在不同水源中得到广泛研究。该方法使用电极材料或膜将离子从水源驱动到固体结构中。该嵌入过程将水从离子中剥离出来，且锂离子会结合到一个更有利的材料框架上。
但这些水源也含有与锂离子在质量和电荷上都非常相似的离子，即钠、镁、钾和钙。该团队希望更好地了解这些离子的网络如何影响锂的电化学插层选择性。
研究发现，钠会影响材料框架内的存储位点，而镁和钙会影响锂的电荷转移，从而影响材料最终的选择性。Liu说：“这表明电化学插层法的关键挑战是如何提高锂相对于钠的选择性，这也是科学家应该考虑的主要问题。”
Liu及其团队将不断进行研究，以发现可以提高锂选择性的材料，并希望研究结果同样能够激发科学家和工程师致力于此类研究。
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