據外媒報道，近日，阿卜杜拉國王科技大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種他們認為在經(jīng)濟上可行的從海水中提取高純鋰的系統。此前，人們試圖從鋰跟海水中的鈉、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)導的研究團隊嘗試了一種以前從未使用過(guò)的鋰離子提取法。據悉，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構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)，薄膜的晶體結構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，細胞本身包含三個(gè)反應室。海水流入中央進(jìn)料室，正鋰離子通過(guò)LLTO膜進(jìn)入側室（側室包含緩沖溶液和鍍有鉑和釕的銅陰極）。同時(shí)，負離子通過(guò)標準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)反應室。
Lai和他的團隊利用紅海的海水測試了這個(gè)系統。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膜的運輸的發(fā)生，在那里它積累在側室。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到9000 ppm以上的濃度。
為了使最終產(chǎn)品的純度達到電池制造商的要求，科學(xué)家們調整了溶液的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(zhù)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(chǎng)提供淡水。
