乔治华盛顿大学研究人员开发出用于电动汽车电池的环保锂技术

随着锂离子电池越来越多地应用于电动汽车和电网级储能，市场对锂的需求也在迅速增长。从地热盐水等替代水源中提取锂对于满足这一需求起着重要作用。电化学插层是一种很有前途的锂提取技术，因为它能够提供高锂选择性并避免使用刺激性的化学再生剂。

据外媒报道，乔治华盛顿大学（The George Washington University）的研究人员与其他机构合作，开发出一种创新方法，可直接从地热盐水中提取和纯化锂，用于制造电动汽车电池。

图片来源：《Nature Communications》

研究人员表示，目前的锂资源（包括硬岩开采和盐滩）不足以满足未来全球的需求。这项研究介绍了一种环保解决方案，即利用地热盐水资源，特别是来自加利福尼亚州索尔顿湖等地热盐水资源。

在这项研究中，研究人员设计了一种经济可行的电化学工艺，该工艺实现了从索尔顿海地热盐水中选择性提取锂，并使用插层材料纯化氯化锂，并通过双极膜电渗析转化为电池级（纯度>99.5%）氢氧化锂。他们使用参数模型进行技术经济评估，并估算出LiOH•H2O的平准化成本为4.6美元/公斤，电极寿命为0.5年。结果证明了该技术从替代来源进行电驱动、无化学锂提取的潜力。

即这一工艺避免使用可能对环境造成损害的刺激性化学物质，而是使用一种特殊材料从盐水中选择性捕获锂离子。捕获的锂随后被转化为氯化锂，最后转化为氢氧化锂（适合电动汽车电池）。上述经济分析也证明，该方法可以以具有竞争力的成本生产电池级锂。

研究人员将在未来几年对该技术进行大规模测试。相关研究论文题为《从地热盐水中电驱动直接提取锂以生成电池级氢氧化锂，（Electro-driven direct lithium extraction from geothermal brines to generate battery-grade lithium hydroxide）》”，发表在期刊《自然通讯（Nature Communications）》上。