目前,世界上大約75%的鋰元素都來(lái)自阿根廷、玻利維亞和智利的山區(qū),該地區(qū)被稱為鋰三角。在那里,鋰元素是通過(guò)將鹽水注入巨大的露天盆地中,從而提取出來(lái)的。這個(gè)過(guò)程等待的時(shí)間很長(zhǎng),通常來(lái)說(shuō)需要一年左右。雖然確實(shí)存在其他途徑可以得到鋰,但是大多數(shù)都會(huì)破壞環(huán)境。
隨著人們對(duì)電動(dòng)汽車的需求越來(lái)越大,十年之后鋰電池的市場(chǎng)需求量將是現(xiàn)在的5倍。因此,科學(xué)家正在尋找一種全新的方法來(lái)收集鋰元素。
近日,芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院的科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)一種新型電極,可以利用電化學(xué)過(guò)程從海水中提取到有價(jià)值的元素。這種方法是可持續(xù)性的,能用來(lái)收集鋰元素。
材料專家Chong Liu說(shuō):“雖然我們的工作仍處于早期階段,但是這種方法一旦成功,就可成為收集鋰元素的最可持續(xù)性的方法。而且,我們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)就是盡可能的保證環(huán)保,采用的電化學(xué)方法不需要強(qiáng)熱或強(qiáng)酸的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。”
但是,這種方法存在挑戰(zhàn)。由于海水中的鋰濃度非常低,約為百萬(wàn)分之幾,因此任何提取技術(shù)都需要非常高效,才能以合理的速度提取鋰。此外,為了在工業(yè)規(guī)模上使用這些電極,它們需要由高度耐用的材料制成,選擇材料也需要耗費(fèi)一定的時(shí)間。
Chong Liu當(dāng)然清楚即將要面臨的困難,所以她正在努力使用新的人工智能技術(shù)來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,以期能在十年之后有一個(gè)新的、完全可持續(xù)的鋰提取系統(tǒng)。該項(xiàng)研究,獲得了美國(guó)能源部的資金贊助。
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參考資料:https://scitechdaily.com/collecting-lithium-from-seawater-to-meet-demand-for-batteries/