一種突破性的鋰萃取方法將為電動車產業注入新活力
芝加哥大學普利茲克分子工程學院(Pritzker School of Molecular Engineering)的一個團隊可能已經破解了一種新的鋰提取方法,這種方法比現有技術更有效率、更環保。他們的方法最終將使鋰–也就是電動車的動力電池變得更經濟實惠、更容易取得。
除中國外,大多數地區的電動車銷量都在下滑。導致銷售下滑的一個重要因素是鋰離子電池的高成本,而鋰離子電池是每種車型的必需品。鋰離子電池成本高的主要原因是,鋰的萃取過程複雜且耗費大量資源。
這就是我們今天獲取鋰的方法的問題所在:礦石開採和鹵水提取這兩種主要方法都有很大的缺點。礦石開採需要密集的勘測、會對地形造成破壞的重型機械、以及複雜的化學處理。鹵水提取法前期生態破壞較小,但耗水量驚人。
這兩種方法都需要開採天然鋰濃度極高的礦源,將可行的礦藏限制在少數國家。因此,美國等國家不得不嚴重依賴價格昂貴的鋰進口。
芝加哥研究人員的新技術完全避免了這些限制。透過利用鋰獨特的電化學特性,他們的製程可以從海水這樣稀薄的水源中提取礦物質,而這些水源以前被認為在商業規模上毫無用處。
參與這項工作的助理教授劉沖說:”我們的方法可以從非常稀的液體中高效提取礦物質,這可以大大拓寬鋰的潛在來源。”
這項技術的技術細節相當複雜,《自然-通訊》上發表的一項研究對此進行了解釋。但正如《獨立報》所解釋的那樣,他們的方法基本上就像一塊鋰捕獲海綿,利用其電化學特性從低濃度來源吸收鋰礦物質。
新的鋰提取技術之所以重要,是因為它為美國和國外開闢了更大的可行鋰資源庫。這有助於減少對昂貴的鋰進口的依賴,並使美國免受供應鏈中斷的影響。
國內採購和加工的鋰也會對電動車電池的生產成本造成價格下調的壓力。這些節省下來的成本最終可能會以更便宜的電動車和卡車的形式轉嫁給消費者。
研究人員希望他們的研究成果能進一步推動鋰研發工作,為商業應用新方法做好準備。
同時,人們也在努力減少對鋰的依賴。今年早些時候,微軟公司與美國能源部西北太平洋國家實驗室(PNNL)合作,發現了一種新材料,可以減輕(甚至取代)可充電電池生產中對鋰的依賴。研究人員還試圖透過替代充電解決方案將鋰離子電池的壽命延長一倍。
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