據(jù)外媒報(bào)道，近日，阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種他們認(rèn)為在經(jīng)濟(jì)上可行的從海水中提取高純鋰的系統(tǒng)。此前，人們?cè)噲D從鋰跟海水中的鈉、鎂和鉀的混合物中提取鋰，然而收效甚微。盡管這種液體中鋰的含量是陸地上鋰含量的5000倍，但它的濃度極低，約為百萬(wàn)分之0.2。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，由Zhiping Lai領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)嘗試了一種以前從未使用過(guò)的鋰離子提取法。據(jù)悉，他們采用了一種電化學(xué)電池，該電池含有由鈦酸鑭鋰(LLTO)制成的陶瓷膜。這種陶瓷膜的晶體結(jié)構(gòu)包含的孔洞寬度剛好可以讓鋰離子通過(guò)，并以此同時(shí)能夠阻擋更大的金屬離子。

研究人員在《Energy & Environmental Science》上發(fā)表的一篇論文中介紹稱(chēng)，薄膜的晶體結(jié)構(gòu)包含的空穴寬度剛好可以讓鋰離子通過(guò)并同時(shí)能阻擋更大的金屬離子通過(guò)。

而另一方面，細(xì)胞本身包含三個(gè)反應(yīng)室。海水流入中央進(jìn)料室，正鋰離子通過(guò)LLTO膜進(jìn)入側(cè)室（側(cè)室包含緩沖溶液和鍍有鉑和釕的銅陰極）。同時(shí)，負(fù)離子通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的陰離子交換膜離開(kāi)進(jìn)料室然后進(jìn)入含有氯化鈉溶液和鉑釕陽(yáng)極的第三個(gè)反應(yīng)室。

Lai和他的團(tuán)隊(duì)利用紅海的海水測(cè)試了這個(gè)系統(tǒng)。在3.25V電壓下，電池在陰極產(chǎn)生氫氣，在陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣。這促使鋰通過(guò)LLTO膜的運(yùn)輸?shù)陌l(fā)生，在那里它積累在側(cè)室。這些富含鋰的水將成為再進(jìn)行四個(gè)循環(huán)處理的原料并最終達(dá)到9000 ppm以上的濃度。

為了使最終產(chǎn)品的純度達(dá)到電池制造商的要求，科學(xué)家們調(diào)整了溶液的pH值從而提供僅含有微量其他金屬離子的固體磷酸鋰。

據(jù)研究人員介紹稱(chēng)，從海水中提取1千克鋰可能需要5美元的電力。這意味著電池產(chǎn)生的氫和氯的價(jià)值最終將抵消電力成本，而剩余的海水也可以用于海水淡化廠提供淡水。