沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究人员报告说,开发了一个经济上可行的从海水中提取高纯锂的系统。

据说,这可以通过一个包含由氧化锂(LLTO)制成的陶瓷膜的电化学电池来实现。LLTO 的晶体结构包含孔,锂离子可以通过这些孔安装并引导到一个单独的腔室——另一方面,较大的金属离子将被阻塞。“LLTO 膜以前从未用于提取和浓缩锂离子。” 开发商说。

研究人员表示,他们用红海的海水测试了技术。在 3.25 伏的工作电压下,阴极产生氢气,阳极产生氯气。含锂水积累在 LLTO 膜后面的侧腔中。经过四个进一步的处理周期,这种液体的锂浓度已达到超过 9000 ppm。

从这种溶液中,应该有可能获得固体磷酸锂,其中只含有微量其他金属离子。沙特人表示,这意味着这种材料足够纯,可以满足电池制造商的要求。

“我们将继续优化膜结构和细胞设计,以提高工艺效率。” 组长赖志平说。他的团队还希望与玻璃行业合作,以负担得起的成本大规模生产 LLTO 薄膜。研究人员没有详细说明何时可以大量获得此类膜。

从海水中提取锂的计划并不新鲜;IBM Research 已经报道了 2019 年底从海水中提取电池材料。虽然海洋中锂含量比陆地储量高出无与伦比,但这种物质只存在于极低浓度的海水中。KAUST 在其报告中提到锂浓度仅为百万分之 0.2,而海洋中的锂含量约为陆地的 5000 倍。

为了更大规模地提取这种锂,以前的研究项目的方法需要大量的海水——因此也需要大量能源来通过设施泵送这些量的水。沙特人的方法应该解决这个问题。根据他们的报告,他们估计随着他们的发展,用电池生产一公斤磷酸锂只需要价值 5 美元的电力。除此之外,还会产生氢和氯的价值。此外,剩余的海水可以在海水淡化厂中加工成淡水。这将 “补偿” 成本。