Il-litju huwa komponent ewlieni tal-batteriji tal-vetturi elettriċi, iżda l-metodi tradizzjonali ta 'estrazzjoni tal-litju jiffaċċjaw ħafna sfidi, bħal konsum għoli u enerġija baxxa, u huwa wkoll diffiċli li tissepara l-litju minn elementi oħra (bħal sodju, potassju, manjesju u kalċju).
It-tim ta 'riċerka ta' Lisa Biswal u Haotian Wang fl-Università tar-Ross fir-Renju Unit żviluppa reattur elettrokimiku ġdid li jista 'jiġbed b'mod effiċjenti l-litju minn soluzzjonijiet naturali ta' ilma mielaħ (bħal salmura tal-lag tal-melħ).
It-tim ta 'riċerka qal li dan il-metodu mhux biss jikseb 97.5% estrazzjoni tal-litju ta' purità għolja, iżda wkoll inaqqas ħafna r-riskji ambjentali miġjuba minn metodi ta 'estrazzjoni tradizzjonali. Id-dokument rilevanti ġie ppubblikat fl-aħħar ħarġa tal-Proċedimenti tal-Akkademja Nazzjonali tax-Xjenzi tal-Istati Uniti tal-Amerika (DOI:10.1073/pnas.2410033121).
Skont rapporti, it-tim tal-inġinerija tar-Ross solva ħafna sfidi fl-estrazzjoni tal-litju permezz ta 'reattur elettrokimiku ġdid bi tliet kmamar, u tejjeb b'suċċess is-selettività u l-effiċjenza tal-estrazzjoni tal-litju mis-salmura.
B'differenza mill-metodi konvenzjonali, dan ir-reattur kimiku ġdid għandu kamra intermedja li fiha elettrolit solidu poruż li jevita reazzjonijiet joniċi mhux mixtieqa u jimminimizza l-produzzjoni ta 'prodotti sekondarji ta' ħsara bħall-kloru.
L-aktar komponent kritiku huwa membrana speċjali tal-ħġieġ taċ-ċeramika konduttiva tal-jone tal-litju (LICGC) fuq naħa waħda tal-elettrolizzatur. Din il-membrana tippermetti b'mod selettiv li jonji tal-litju jgħaddu waqt li jimblokka joni oħra, u b'mod sinifikanti tnaqqas l-interferenza minn joni oħra bħall-potassju, manjesju u kalċju.
Mix-xellug għal-lemin Yuge Feng, Lisa Biswal u Yoon Park, sors: Rice University
"Il-metodu tagħna mhux biss jikseb estrazzjoni tal-litju ta 'purità għolja, iżda wkoll idgħajjef ir-riskji ambjentali ta' metodi tradizzjonali ta 'estrazzjoni tal-litju. Ir-reattur li ħloqna jista' jimminimizza l-formazzjoni ta 'prodotti sekondarji u jtejjeb is-selettività tal-litju," qal l-ewwel awtur Yuge Feng, student gradwat f' Il-laboratorju ta' Biswal.
Naturalment, kisbu riżultati mixtieqa ħafna, inkluż 97.5% purità tal-litju. Dan ifisser li l-apparat jista 'jissepara b'mod effettiv il-litju u joni oħra mis-salmura, li huwa importanti ħafna għall-produzzjoni ta' materjali ta 'idrossidu tal-litju ta' kwalità għolja għal batteriji tal-enerġija tal-vetturi elettriċi.
Barra minn hekk, dan id-disinn ġdid ta 'reattur inaqqas ukoll b'mod sinifikanti l-ġenerazzjoni tal-gass tal-kloru, u jagħmel il-proċess aktar sikur u aktar favur l-ambjent.
Barra minn hekk, it-tim osserva li, b'differenza mill-potassju, manjesju jew kalċju, il-joni tas-sodju għandhom it-tendenza li jakkumulaw fuq il-wiċċ tal-membrana LICGC. Dan eventwalment se jfixkel it-trasport tal-litju u jwassal għal telf akbar, li jista 'jaffettwa l-effiċjenza tal-estrazzjoni tal-litju, iżda r-riċerkaturi identifikaw strateġiji biex itaffu din il-problema, bħat-tnaqqis tal-livell attwali, u jissuġġerixxu li żżid kisjiet jew impulsi kurrenti fuq il-wiċċ biex ikompli jottimizza r-reattur.
"Il-qasam tagħna ilu jiffaċċja problemi b'effiċjenza baxxa ta 'estrazzjoni tal-litju u tniġġis ambjentali," qal Haotian Wang, professur assoċjat tal-inġinerija kimika u bijomolekulari. "Dan ir-reattur juri l-potenzjal li tgħaqqad ix-xjenza bażika mal-innovazzjoni tal-inġinerija biex issolvi problemi fid-dinja reali."