據(jù)Mining.com網(wǎng)站報(bào)道，沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（King Abdullah University of Science & Technology）的研究人員開發(fā)了一種據(jù)信能夠從海水中提取高純鋰的廉價(jià)工藝。
以前從海水中把這種與鈉、鎂和鉀混合的金屬提取出來(lái)非常困難。雖然海水中鋰的含量是陸地的5000多倍，但0.2ppm的含量還是極低的。
為解決這個(gè)問(wèn)題，以賴志平為首的團(tuán)隊(duì)嘗試了一種以前從未用過(guò)的提取鋰離子的方法。他們采用了一種電化學(xué)電池，此種電池含有一種用鋰鑭鈦氧化物（LLTO）制成的陶瓷膜。
在發(fā)表于能源與環(huán)境科學(xué)（Energy & Environmental Science）期刊的論文中，研究者解釋稱，這種薄膜的晶體結(jié)構(gòu)含有一種空穴，僅能讓鋰離子穿過(guò)而大金屬離子則被阻擋在外。
另一方面，這種電池本身含有三個(gè)隔槽。海水從中間的隔槽進(jìn)入，鋰陽(yáng)離子穿過(guò)LLTO薄膜進(jìn)入一個(gè)側(cè)槽，該側(cè)槽裝有緩沖溶液，并有一個(gè)表面覆有鉑和釕的銅陰極板。與此同時(shí)，通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的陰離子交換膜負(fù)離子從進(jìn)料槽排出后進(jìn)入第三個(gè)裝有氯化鈉溶液和鉑釕陽(yáng)極的隔槽。
研究團(tuán)隊(duì)用紅海海水對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。在3.25V電壓下，這個(gè)電池在陰極產(chǎn)生了氫氣，在陽(yáng)極產(chǎn)生了氯氣。這驅(qū)動(dòng)了鋰離子穿過(guò)LLTO薄膜并在側(cè)槽聚集。這種富含鋰的溶液再經(jīng)過(guò)四次濃集，其濃度超過(guò)9000ppm。
為使最終產(chǎn)品純度能夠滿足電池生產(chǎn)商的需要，科研人員調(diào)整了溶液的pH值，生產(chǎn)的磷酸鋰中其他金屬離子含量更少。
根據(jù)研究人員測(cè)算，從海水中生產(chǎn)1公斤鋰大約需要5美元。這表明，電池產(chǎn)生的氫氣和氯氣完全可以抵消用電成本，殘余的海水還可以進(jìn)行淡化。