盖乌斯手机、笔记本电脑和电动汽车需要依赖锂,这个元素的诉求量特别大。 虽然全球的锂供应量充足,但锂的获取和提取仍然是一个困难而低效的过程。

据外国媒体报道,由技术人员和科学家组成的跨学科小组开发了从被污染的水中提取锂的方法。 这项新的研究可以简化从盐水(卤水)中提取锂的工艺,大幅增加锂的供给量,降低为电动汽车、电子设备和其他各种设备提供动力的锂电池的价格。 现在,人们一般利用太阳能蒸发技术从南美洲的盐水中获取锂,但这项工程很贵,需要几年的时间,在这个过程中锂的大部分会消失。

“美国研究人员从受污染的水中提取锂 可降低电动汽车电池价钱”

锂萃取(照片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校) )。

但是,美国德克萨斯大学奥斯汀分校和加州大学圣巴巴拉分校的研究小组设计了能够从钠等其他离子中准确分离锂的薄膜,大大提高了锂元素的收集效率。

不仅是盐水,石油和天然气生产过程中产生的废水中也含有锂,但至今仍未被开发。 研究人员表示,德克萨斯州鹰滩页岩油气项目( eagle ford shale )使用的水力压裂法制作的短短一周的水,可以充分生产300台电动汽车电池和170万台高端智能手机所采用的锂 因此,该技术有迅速发展的机会,可以大幅增加锂的供给量,降低依赖锂的设备的价格。

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该研究的核心是研究人员使用具有特定化学功能的配位体——结合特定离子的冠醚制备了新的高分子膜。 虽然此前没有应用于水解决膜或作为水解决膜的一部分进行研究,但是可以以特定的分子为目标,这是锂提取的重要成分。

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在大多数聚合物中,钠通过膜的速度比锂快。 但是,在这种新材料中,锂的移动速度比钠快,钠是盐水中常见的污染物。 通过计算机建模,研究小组发现了这种情况的原因。 钠离子与冠醚结合,速度变慢,但锂离子还没有与冠醚结合,因此可以更快地通过该聚合物。

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这项发明代表了膜科学迅速发展的新前沿。 这是因为这一快速发展需要各大学跨越聚合物合成、膜的特征和建模模拟等行业进行合作。

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