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汽车工业将发生巨大变化,美国将从海上提取锂,以解决电动汽车最大的头痛问

2020-08-01 06:00:32 来源:网络 阅读:

在这篇论文中,我参加了白家科学系列论文

今天,我们可以在中国的大多数城市看到绿色的新能源汽车,其中大部分是电动汽车。车主选择电动汽车,不仅是因为国家对新能源汽车的政策支持,还因为电动汽车根本不使用汽油,节省了交通成本,而且环保。但在世界各地推广电动汽车仍然很困难,因为受欢迎的锂电池原材料非常有限。

陆地上有限的锂资源一直是新能源领域的一个关注领域。尽管许多科学家已经想出了解决办法,但它们并不十分实用。美国斯坦福大学(StanfordUniversity)教授崔毅最近在焦耳(Joule,SciDev.cn)杂志上发表了最新的关于锂资源开采的研究论文。该论文称,他们的团队成功地提高了从海水中提取锂的效率,这可能是实现锂资源充足供应的重要一步。

要从海水中提取锂,我们必须克服这些问题。

早在十到二十多年前,科学家们就认为,既然陆地上的锂资源有限,为什么不开发海洋中的锂资源呢?研究表明,全球海洋中含有超过1800亿吨锂,其中一半可供人类长期利用。

因此,一些研究小组尝试了各种方法从海水中提取锂资源,但由于海水中锂的浓度很低,约为0.2%,因此许多提取方法的效率不高,不仅如此,大多数提取方法都需要蒸发海水以提高锂的浓度,这一过程产生了巨大的时间和人力成本,因此没有大规模开发海水中的锂资源。

该团队如何提高锂的提取效率?

在从海水中提取锂的许多方法中,化学电池法提取锂较为普遍。然而,由于海水中存在类似于锂的化学性质的钠,海水中钠的含量较高,所以提取锂的效率不高,导致锂的萃取过程中含有大量的钠,后期很难去除杂质。

面对这个问题,崔毅教授的团队经过大量的研究发现,如果在化学电池的负极上铺上一层薄薄的二氧化钛膜,那么较大的钠离子就很难附着在负极上,但更多的锂离子附着在负极上。此外,他们还发现,按照负电压-关断-正压-关模式循环海水的功率,加速了锂离子的运动,从而增加了产品中锂的含量。

这项技术要么是电动汽车的通用助推器。

经过多次实验,研究小组最终发现,产品中的锂钠比可以达到1≤1,这不是最好的比例,但与以前的方法相比有了很大改进。因此可以看出,该技术是创新的,但仍有改进的余地。如果研究小组在该技术的基础上继续提高锂的提取效率,将大大提高电动汽车在全球范围内推广的可能性和速度。

参考:

研究人员试图在7月14日从海水中提取锂