Новый метод добычи лития из воды: революция в производстве аккумуляторов
Американские ученые из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета разработали новый метод добычи лития из воды, который может стать прорывом в получении этого ценного металла из различных источников, включая моря, грунтовые воды и даже жидкие отходы нефтегазовой промышленности.
Литий является ключевым компонентом литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях и множестве других устройств. За последнее десятилетие производство лития увеличилось более чем в три раза, что подчеркивает его важность и актуальность.
Однако традиционные методы извлечения лития из каменных руд и растворов требуют больших затрат энергии, времени и оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Для получения лития руды измельчают и обрабатывают кислотой, либо создают огромные бассейны с рассолом, который затем выпаривают, оставляя на дне литиевый осадок.
Новый метод, предложенный американскими учеными, основан на использовании кристаллических решеток фосфата железа оливина. Этот материал, благодаря своему размеру, заряду и реакционной способности, способен втягивать литий в свои структуры, подобно тому, как вода впитывается в губку.
В ходе исследования ученые синтезировали частицы оливин-железо фосфата различных размеров, от 20 до 6 тыс. нанометров. Затем эти частицы были разделены на группы в зависимости от их размера и использованы для создания электродов, способных извлекать литий из слабого раствора.
Однако ученые обнаружили, что если частицы фосфата железа были слишком большими или слишком маленькими, они имели тенденцию впускать в свои структуры больше натрия, что приводило к менее чистому извлечению лития.
Таким образом, результаты исследования имеют важное значение для перехода к коммерческому использованию электрохимической экстракции лития. Ученые подчеркивают, что для успешной реализации этого метода необходимо сосредоточиться на производстве оливина-железо фосфата с идеальным размером частиц.