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標題: 科学家找到更快、更环保开采“白色黄金”方法 [打印本頁]

作者: huanxi666    時間: 2024-11-29 23:33
標題: 科学家找到更快、更环保开采“白色黄金”方法
锂被称为“白色黄金”,是电动汽车电池的关键金属,全球对锂的需求一直居高不下。目前,锂的大部分来自智利、阿根廷和玻利维亚等地的巨大蒸发池。公司从地下蓄水层抽取含盐的含锂盐水到巨大的浅池中,通过太阳蒸发大部分水,以浓缩锂离子。然后,他们混合化学物质,使锂以固体碳酸锂的形式沉淀出来。这种方法可能比从岩石中开采锂更有利可图,但太阳能蒸发过程可能需要一年多时间,而且蒸发池在脆弱的沙漠中蔓延数百平方公里,建造和维护成本高昂。
现在,研究人员正试图用电力取代阳光。电方法通常依赖于两个腔室,一个充满源盐水,另一个充满纯净水。每个腔室都有一个电极,腔室由一层膜隔开,膜只允许某些离子通过。水室中电极的电流使水分子分裂,产生氢气和带负电荷的氢氧根离子,氢氧根离子吸引盐水中带正电荷的锂离子,将它们吸引到膜上。与此同时,在盐水的一侧,水失去电子到电极上,产生氧气。这些步骤可以在连续的电池中重复,直到水那边的锂足够集中,可以沉淀出来。
这个想法并不新鲜,但它存在问题。这个装置消耗了大量的电力,其中大部分用于造氧反应,而氧气反应非常缓慢。另一个缺点是,盐水室中的氯离子也会在电极上缓慢反应,形成氯气,这是一种危险的有毒气体。
美国斯坦福大学的研究人员最近在《物质》(Matter)杂志上报道了一种解决这些问题的方法。当锂被吸入设备的水室时,研究人员捕获产生的氢气,并将其输送到盐水一侧,其中加入了氢氧化钠(一种用于制造肥皂的廉价化合物)。添加剂释放氢氧化物离子,只需很小的电压差就能与注入的氢反应生成水。这将整个过程的电力需求减少了80%,并首先防止了氧气的形成。






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