南大带来新成果 太阳能盐湖提锂有望为金属锂供给提供保障
锂被誉为绿色能源金属和“白色石油”,具有密度小、熔点低、电极电势最负、金属活动性强等特点,因此在储能、化工、医药、冶金、电子工业等诸多领域都有着广泛的应用。尤其是在能源储存方面,锂金属更被视为是转型过程中的关键材料。事实上,从目前锂电池的应用面来看,锂电池的市场价值也显而易见。 然而锂资源的开发却并非一件易事。一方面,锂资源分布不均,不少分布于盐湖中或者地下,这给锂资源的开采和利用提出了技术层面的挑战;另一方面,传统的锂开采方式会破坏地表和地下水资源,导致水质污染。硬岩开采和化学提取过程也可能释放有害物质,在强调可持续发展的今天,权衡资源开发和环境保护,是锂资源应用中迫切需要解决的难题。 这一点在开采盐湖型锂矿上体现的尤为突出。盐湖型锂矿是全球锂资源的重要来源,但受限于复杂盐湖化学条件和极高环境保护要求,始终没有找到合适地大规模开采利用方法。而就在近日,学研究团队针对这一问题开发出了太阳能“盐湖提锂”新技术,有望改变这一难题。 据悉,研究团队开发了一种界面光热盐湖提锂装置,这种装置工作原理上模仿盐土植物的蒸腾过程,而借助该装置,团队成功从盐湖卤水中高效、环保地提取到高纯度锂盐。 根据学发布的相关资料,该技术的突破口是盐湖卤水中“镁锂比”指标偏高导致的镁与锂分离难度大。整个装置分3层,光照环境下,蒸发器的纳米通道内产生超高压,高压传递到离子分离层,就会选择性地将卤水中的锂离子“驱赶”到储存层,最后通过水循环系统收集储存层中的锂盐。整个过程类似于盐土植物通过蒸腾作用选择性地吸收盐分和水分的过程。 而根据实验数据,在实验室模拟的昼夜交替与盐湖卤水环境中试运行的528小时内,装置成功让卤水的“镁锂比”从初始数值422降至2.5,锂的纯度提升160多倍,并且装置仍能保证性能稳定。 此外,根据研究团队的介绍,该装置还可以进行模块化拼装组合来增加锂盐的产量。目前,装置将针对各类具备不同物理化学特性的高原盐湖进行细化优化设计,可以预期的是,随着这项技术的进一步成熟,其能够成为高原盐湖锂产业发展的重要推力。