11 月 16 日消息，锂是电动汽车电池的关键成分，但传统的锂提取方法面临着诸多挑战，例如高耗低能，而且还难以将锂与其他元素（钠、钾、镁和钙等）分离。

英国莱斯大学 Lisa Biswal 和 Haotian Wang 研究团队开发了一种新型电化学反应器，能够从天然盐水溶液（例如盐湖卤水）中实现高效提锂。

研究团队表示，这种方法不仅实现了 97.5% 的高纯度锂提取，还大大降低了传统提取方法带来的环境风险。相关论文已于 11 月 11 日发表在最新一期《美国国家科学院院刊》（IT之家附 DOI:10.1073 / pnas.2410033121）。

据介绍，莱斯工程团队通过一种新颖的三室电化学反应器解决了提锂工作中面临的多项挑战，并顺利提高了从盐水中提取锂的选择性和效率。

与传统方法不同，这种新的化学反应器具有一个中间室，其中包含一种多孔固体电解质，从而规避不必要的离子反应，并最大限度地减少氯气等有害副产物的生成。

其中，最关键的部件就是电解槽一侧的特殊锂离子导电玻璃陶瓷 (LICGC) 膜。这种膜能够选择性地允许锂离子通过，同时阻止其他离子，从而显著减少了其他离子（如钾、镁和钙）的干扰。

▲ 从左到右 Yuge Feng、Lisa Biswal 和 Yoon Park，图源：莱斯大学

第一作者、Biswal 实验室的研究生 Yuge Feng 表示，“我们的方法不仅实现了高纯度提锂，而且还削弱了传统提锂方法所产生的环境风险，我们创造的反应器能够最大限度地减少副产物的形成并提高锂的选择性。”

当然，他们取得了非常理想的成果，包括 97.5% 的锂纯度。这意味着该装置可有效地从盐水中分离锂和其他离子，对于生产用于电动汽车动力电池的高质量氢氧化锂材料非常重要。此外，这种新型反应器设计也显著减少了氯气的产生，从而使该过程更安全、更环保。

▲ Haotian Wang

除此之外，研究小组还观察到，不同于钾、镁或钙，钠离子倾向于积聚在 LICGC 膜表面。最终会阻碍锂的传输并导致损耗提升，因此可能会影响锂的提取效率，但研究人员已经确定了缓解这一问题的策略，例如降低电流水平，他们建议在表面添加涂层或电流脉冲以进一步优化反应器。

“我们的领域长期以来一直面临提锂效率低下和环境污染的问题”，化学与生物分子工程副教授 Haotian Wang 表示，“这种反应器证明了将基础科学与工程创新相结合以解决现实世界问题的潜力。”