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经过两年多时间反复实验,将“组合电解液”的思路应用到海水提取金属锂技术

 

何平向记者展示实验中的陶瓷膜片    张向冰/摄<br>

 

  日前,南京大学现代工程与应用科学学院一个研究团队,经过两年多时间反复实验,将“组合电解液”的思路应用到海水提取金属锂技术中,并首次使用锂离子选择性透过膜,成功实现从海水中提取金属锂单质。今年7月27日,这一研究成果在学术刊物《Cell》的能源材料子刊《Joule》上在线发表,引发国际同行普遍关注

  人类目前使用的能源除了传统能源,还有太阳能、风能等,但后者受各种条件影响具有局限性。其中,能源储能技术是关键。而当前储存能量“一统天下”的就是锂电池。  

据专家介绍,锂是一种轻金属,在国防建设与国民经济的发展中有着重大的战略意义。海水中蕴含的锂资源是陆地的1.6万倍。虽然目前陆地上的锂资源能够满足市场需求,但如果能实现从海水中简便、可控、清洁地提取锂,人类将在未来获得巨大的锂资源。

  目前,许多国家已开始从事海水提锂技术研究。其中,日本、以色列等国创造的海水提锂吸附法,性能较优越。如日本科学家研发的船舶海水提锂装置,是将船开到外海慢速航行,使吸附床水箱内的吸附剂充分与海水接触,约20天后归航。靠岸后,再用陆上设置的抽砂泵将吸附剂抽送到陆上的脱附槽中。脱附后的吸附剂再用抽砂泵送回船上,循环使用。但该提锂工艺及设备目前还处在起步阶段。

  南京大学3位科学家研发的全新海水提锂”技术,为海洋锂资源开发开辟了全新道路。  

何平教授告诉记者:“现有的海水提锂技术无法满足新型锂电池技术对锂资源的大量需求。在前人研究的基础上,我们提出以太阳能为驱动能,基于组合电解液思路和离子选择性固体薄膜的恒流电解技术,成功从海水中提取了金属锂单质。”

  据太阳平台GG绍,与传统方法只能得到锂盐或锂化合物相比,新技术具有可直接提炼金属锂、提炼速度可控、适合大规模生产制备等特点。此外,由于通过太阳能转化为电能来收集和存储锂,是一种清洁绿色的能源利用方式。  

该项研究得到了国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏省优势学科项目的资助。何平教授认为,“虽然由于生产成本、市场需求等原因,海水制锂技术产业化应用还有很长过程,但作为一项颠覆性和前瞻性的科学研究,该技术的发明为海洋锂资源开发开辟了全新的道路。”