南大帶來新成果 太陽能“鹽湖提鋰”有望為金屬鋰供給提供保障
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】鋰被譽為綠色能源金屬和“白色石油”，具有密度小、熔點低、電極電勢最負、金屬活動性強等特點，因此在儲能、化工、醫(yī)藥、冶金、電子工業(yè)等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。尤其是在能源儲存方面，鋰金屬更被視為是轉(zhuǎn)型過程中的關(guān)鍵材料。事實上，從目前鋰電池的應(yīng)用面來看，鋰電池的市場價值也顯而易見。
然而鋰資源的開發(fā)卻并非一件易事。一方面，鋰資源分布不均，不少分布于鹽湖中或者地下，這給鋰資源的開采和利用提出了技術(shù)層面的挑戰(zhàn)；另一方面，傳統(tǒng)的鋰開采方式會破壞地表和地下水資源，導(dǎo)致水質(zhì)污染。硬巖開采和化學(xué)提取過程也可能釋放有害物質(zhì)，在強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的今天，權(quán)衡資源開發(fā)和環(huán)境保護，是鋰資源應(yīng)用中迫切需要解決的難題。
這一點在開采鹽湖型鋰礦上體現(xiàn)的尤為突出。鹽湖型鋰礦是全球鋰資源的重要來源，但受限于復(fù)雜鹽湖化學(xué)條件和極高環(huán)境保護要求，始終沒有找到合適地大規(guī)模開采利用方法。而就在近日，南京大學(xué)研究團隊針對這一問題開發(fā)出了太陽能“鹽湖提鋰”新技術(shù)，有望改變這一難題。
據(jù)悉，研究團隊開發(fā)了一種界面光熱鹽湖提鋰裝置，這種裝置工作原理上模仿鹽土植物的蒸騰過程，而借助該裝置，團隊成功從鹽湖鹵水中高效、環(huán)保地提取到高純度鋰鹽。
根據(jù)南京大學(xué)發(fā)布的相關(guān)資料，該技術(shù)的突破口是鹽湖鹵水中“鎂鋰比”指標偏高導(dǎo)致的鎂與鋰分離難度大。整個裝置分3層，光照環(huán)境下，蒸發(fā)器的納米通道內(nèi)產(chǎn)生超高壓，高壓傳遞到離子分離層，就會選擇性地將鹵水中的鋰離子“驅(qū)趕”到儲存層，最后通過水循環(huán)系統(tǒng)收集儲存層中的鋰鹽。整個過程類似于鹽土植物通過蒸騰作用選擇性地吸收鹽分和水分的過程。
而根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在實驗室模擬的晝夜交替與鹽湖鹵水環(huán)境中試運行的528小時內(nèi)，裝置成功讓鹵水的“鎂鋰比”從初始數(shù)值422降至2.5，鋰的純度提升160多倍，并且裝置仍能保證性能穩(wěn)定。
此外，根據(jù)研究團隊的介紹，該裝置還可以進行模塊化拼裝組合來增加鋰鹽的產(chǎn)量。目前，裝置將針對各類具備不同物理化學(xué)特性的高原鹽湖進行細化優(yōu)化設(shè)計，可以預(yù)期的是，隨著這項技術(shù)的進一步成熟，其能夠成為高原鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推力。
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