锂是电池极其重要的组成部分,由于电子设备和电动汽车的增多,电池最近越来越受欢迎。这种元素本来就存在于有限的数量中,需求的增加正使它迅速走向短缺和灭绝。
研究人员和科学家正在努力从受污染的水中提取锂。该工艺研究最近发表在国家科学院院刊.这个过程包括从含水的卤水中提取锂。这一过程将导致更多的锂可用性和更低的电子原料成本。
这项研究是在德克萨斯大学奥斯汀分校和加州大学圣巴巴拉分校进行的。该团队设计了精确分离锂离子与钠离子等其他离子的膜,这极大地提高了这种令人垂涎的元素的收集效率。
据说,在德克萨斯州鹰福特页岩的水力压裂中,只需使用一周的水,就足够制造300个电动汽车电池或170万部智能手机所需的锂。这显示了这项研究的可扩展性,以及它为未来承载的巨大潜力。
研究人员在冠醚的帮助下制作了一种独特的聚合物膜。基本上,它们是配体,具有特定的化学功能,可以结合特定的离子。冠醚以前没有被应用或研究作为水处理膜的组成部分,但它们可以靶向水中的特定分子,作为锂提取的主要成分。
通过这些膜,锂比钠流动得更快,钠是含锂卤水中的常见污染物。通过计算机建模,找出了这种行为背后的原因。钠离子与冠醚结合,使其速度变慢,而锂离子不结合,使它们在聚合物中移动得更快。
该研究得到了水和能源系统材料中心的支持,该中心是德克萨斯大学奥斯汀分校的一个能源前沿研究中心,由美国能源部资助。