США наносят новый удар по Китаю, найдя дешевый способ производства батарей

Исследователи из Стэнфордского университета придумали новый метод извлечения лития из соленой воды с гораздо меньшими затратами, чем аналогичные современные методы. Это поможет избавиться от зависимости от китайских энергохранилищ, пишет interestingengineering.com.

Традиционные методы добычи лития ограничены из-за чувствительности геологических структур месторождений, зависимы от конкретных климатических и погодных условий. Эти проблемы увеличивают стоимость добычи, а также делают конечный продукт дорогим. В связи с этим ученые ищут новые методы, основанные на электрохимических процессах, таких как ионная перекачка, электродиализ и электролиз.

Новая технология, предложенная исследователями из Стэнфордского университета, являет собой окислительно-восстановительный электродиализ (RCE) для реализации устойчивого извлечения лития из соленых озер и нефтяных "рассолов". Метод использует ту же полуокислительно-восстановительную реакцию, которая является основой электродиализа, но работает в противоположном направлении: реакция выделения водорода (HER) и реакция окисления водорода (HOR).

Согласно исследованию, метод использует селективную мембрану, гарантирующую, что только ионы лития могут транспортироваться через нее из рассола в принимающий раствор. Ученые применили электричество для перемещения лития через твердотельную электролитную мембрану из воды с низкой концентрацией лития в более концентрированный, высокочистый раствор.

Исследовательская группа оценивает стоимость своей технологии в 3500–4400 долларов за тонну высокочистого гидроксида лития, который можно быстро и дешево переработать в карбонат лития аккумуляторного качества. Это огромная экономия по сравнению с затратами около 9100 долларов за тонну для используемой сейчас технологии.

По словам ученых, новый подход использует менее 10% электроэнергии, необходимой для современной технологии извлечения рассола, и имеет селективность лития почти 100%, что делает его очень эффективным.

Подход окислительно-восстановительного электродиализа (RCE) для устойчивого извлечения лития из рассола (соленой воды) будет более надежным и более устойчивым с точки зрения использования природных ресурсов.

Переход к возобновляемым источникам энергии привел к росту спроса на литий во всем мире. Согласно отчету McKinsey & Co, к 2030 году спрос на литий достигнет 3–4 млн метрических тонн. Чтобы удовлетворить этот растущий спрос, потребуется больше добычи и большее использование наземных ресурсов. Металл добывают из соляных озер и высококачественных руд с помощью методов испарения и химического осаждения.