斯坦福大学新技术可使锂提取成本减半，且更环保

IT之家 8 月 29 日消息，锂电池广泛应用于电动汽车和各种电子设备，但锂的生产过程会对环境造成严重影响，这使得锂电池并非真正“绿色”。斯坦福大学的科学家们开发了一种新的锂提取方法，比传统方法更有效、便宜一半，而且更环保。

这项研究具有重要意义，随着电动汽车和可再生能源存储系统的普及，未来对锂的需求将大幅增加，而传统锂提取方法需要大量资源，包括能源、土地和水。目前，提取一吨锂需要大约 50 万升水。此外，传统方法需要深入地壳进行开采，而这种宝贵的资源集中在少数几个地方，如智利和玻利维亚。

据IT之家了解，目前绝大多数锂来自盐湖地区的硬岩开采，如智利的阿塔卡马盐滩。从这些来源提取锂需要大约 18 个月的时间，因为需要先开采并抽取富含矿物质的盐水，并将其泵入面积达 26 平方公里的蒸发池中。太阳辐射蒸发盐水，盐水不断从一个池子泵到另一个池子，浓度越来越高，然后收集盐水并将其精炼成锂。传统方法的锂回收率通常为 40%。

斯坦福大学工程学院材料科学与工程教授 Yi Cui 领导的研究团队开发了一种名为“氧化还原电偶电渗析”（RCE）的方法。其工作原理是利用电力通过固态电解质膜，将锂从金属浓度较低的水中传输到浓度较高的溶液中。通过一系列单元，锂浓度逐渐增加，直到易于分离金属。

RCE 方法具有许多优点：

• 仅需传统提取方法十分之一的电量。

• 锂选择性接近 100%，效率极高。

• 从盐水中提取一吨锂的成本通常约为 9100 美元，而 RCE 方法的成本约为 3500-4400 美元。

• 该方法无需大型蒸发池，可以大大减少锂提取对环境的影响，并扩大全球可利用锂盐水的来源。

• 美国、加拿大和欧洲的盐水更难处理，因为其中含有大量有毒物质并且沸点更高，但 RCE 方法可以使这些地区在经济上可行。

自 1970 年代以来，人们一直在研究高效的直接锂提取（DLE）方法，其中一些已经商业化。CNBC 指出，7% 的锂来自相对可持续的 DLE 方法。斯坦福大学团队的 RCE 方法似乎是最有前景的，具有接近 100% 的效率、更低的电力需求和更低的运营成本。

尚待观察的是 RCE 工艺如何扩大规模以满足需求、如何优化快速安全提取，以及是否可以应用于含有锂盐的海水。鉴于未来几年对锂的需求预计将增加，这项新技术有可能帮助满足我们对锂不断增长的需求。

该团队的研究成果发表在《Matter》杂志上。

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