日前，南京大學(xué)科研團隊成功研發(fā)了從海水中提取金屬鋰單質(zhì)技術(shù)，該技術(shù)的問世為海洋鋰資源開發(fā)和太負(fù)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化存儲開辟了全新的道路。
據(jù)了解，作為現(xiàn)代社會最重要的礦物資源之一，鋰被廣泛應(yīng)用于陶瓷化工、醫(yī)藥、核工業(yè)及鋰電池工業(yè)中。隨著電動汽車及便攜式電子設(shè)備的普及，鋰電池市場的規(guī)模大幅增長，預(yù)計未來30年將消耗目前全球可開采鋰儲量的1/3，這將導(dǎo)致未來鋰資源供給不足的問題。
而目前全球可開采鋰儲量均來自于礦石和鹵水，共計約1400萬噸。從礦石和鹵水中提煉鋰鹽，會消耗大量的能源并帶來嚴(yán)重的污染問題。相較于陸地上礦石和鹵水中有限的鋰資源，海水中儲有2300億噸的鋰資源，是目前全球可開采鋰資源總量的1.6萬倍。因此，如果實現(xiàn)從海水中簡便、可控和清潔提取鋰，人類將獲得幾乎取之不盡用之不竭的鋰資源。
盡管海水中含有極為豐富的鋰資源，但是海水中的鋰濃度很低，導(dǎo)致“海水提鋰”難上加難。研究人員提出了很多解決方案，其中包括了吸附法和電滲析法。
但現(xiàn)有的海水提鋰技術(shù)提取速率慢且不易調(diào)控，得到的初次提取物需要進一步處理才能獲得金屬鋰或純凈的鋰化合物。因此，現(xiàn)有的海水提鋰技術(shù)可能無法滿足未來諸如鋰-硫電池和鋰-空氣電池在內(nèi)的新型鋰電池技術(shù)對鋰資源的大量需求。
2009年，南京大學(xué)教授何平、周豪慎團隊提出了組合電解液的概念，基于此，該團隊研制出水系鋰-空氣電池，鋰-空氣燃料電池，鋰-銅電池，鋰液流電池等新型大容量電池。
于是該研究團隊試圖將組合電解液的策略應(yīng)用于海水提取金屬鋰技術(shù)中，經(jīng)過兩年多的研究及反復(fù)試驗，提出一種以太負(fù)能為驅(qū)動能，基于組合電解液思路和離子選擇性固體薄膜的恒流電解技術(shù)，首次使用鋰離子選擇性透過膜，直接得到了金屬鋰單質(zhì)，成功實現(xiàn)“海水提鋰”，該技術(shù)在世界范圍內(nèi)尚屬首創(chuàng)。
據(jù)介紹，該技術(shù)還利用了恒流電解法制備技術(shù)，該技術(shù)有速度快且可調(diào)諧的優(yōu)勢，適用于大規(guī)模生產(chǎn)制備。目前，該技術(shù)還在實驗階段，有望在未來投入市場。
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