沙国研究:海水可提炼锂,1公斤锂只需电费5美元

锂是电动汽车电池的必备原料,价格飙不停。沙特阿拉伯的阿布都拉国王科技大学(King Abdullah University of Science and Technology,KAUST)研发出新方法,希望以极具成本效益的方法,从海水提炼出高纯度锂。

Mining.Com、Electrek报道,海水锂含量是陆地5千倍,但浓度极低,仅占每百万PPM的0.2。KAUST研究出前所未见的新方法,从海水提炼锂,相关研究发布于《Energy & Environmental Science》期刊。

以Zhiping Lai为首的研究人员,使用电化电池(electrochemical cell),内置由锂镧钛氧化物(lithium lanthanum titanium oxide,LLTO)制成的陶瓷细胞膜。研究显示,细胞膜分子结构的孔穴,大小足以让锂离子通过,并能阻挡其他体积较大的金属离子。

电化电池有三个隔间,海水流入中央隔间后,正锂离子会穿越LLTO细胞膜,进入侧边隔间。负离子则会穿过负离子交换膜,通往第三个隔间。3.25V的电压,会让电池阴极产生氢气,阳极产生氯气,这会促使锂穿过LLTO细胞膜,堆积在侧边隔间,经过四次处理后,锂浓度将增至9,000ppm,接着研究员会调整溶液的酸碱值,以产生固体磷酸锂。

研究人员表示,使用此种电池生产1公斤锂,只需花费5美元电力,且过程产生的氢气和氯气就足以抵消发电成本。不只如此,残余的海水还能供给海水淡化厂。

锂需求紧绷,惠誉(Fitch Solutions)先前估计,今明两年锂价将续涨。惠誉预测,中国碳酸锂(lithium carbonate)99.5%,2021年均价将为每吨13,450美元,2022年续升至15,025美元、2020年为6,375美元。中国单水氢氧化锂(lithium hydroxide monohydrate)56.5%,2021年均价为每吨11,950美元、2022年为14,300美元、2020年7,290美元。

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