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    华裔教授团队发明绳子“捞”锂法,或改变锂电产业格局

    2023-12-06 13:57
    新能荟
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    这种方法可节约90%的海水提锂设施占地面积,将海水提锂生产速度提高了20倍以上。

    文/NE-SALON新能荟小编团

    美国普林斯顿大学土木与环境工程系教授任智勇的实验室内有这样一个神奇的装置:一个装满盐水的水缸上面悬浮着一根根绳子,绳子下端浸入盐水中,仔细观察,绳子上竟覆盖满了白色晶体。

    相关研究人员解释称,这是一种新型的海水提锂装置,仅利用绳子就可以把锂离子从含量很低的海水或者盐水中“捞”出来。真的有这么神奇?且随新能荟小编一探究竟。

    锂盐需求快速提升,美国研制新型提锂方法

    在能源危机的背景下,储能行业和新能源汽车行业快速发展。CNESA全球储能数据库的数据显示,截至2023年9月底,以电化学为首的新型储能项目累计装机规模达25.3GW和53.4GWh,功率和能量规模同比增加280%和267%。全国政协常委苗圩表示,2017年时,中国新能源汽车的销量只有77.7万辆,但2022年新能源汽车的年销量达到了688.7万辆,短短5年数量居然增长了近十倍,新能源汽车对传统燃油汽车取代之势已经形成。

    不管是储能电池和新能源汽车的动力电池,它们均离不开一样最重要的资源——锂。锂金属由于质量轻、燃烧温度高,被广泛应用于储能电池和动力电池的制造。锂的需求预计将从2021年的约50万吨碳酸锂当量增加到2030年的300多万吨。

    锂资源开发应用的早期主要是围绕着锂辉石、锂盐湖等资源进行,但是这些资源只分布在极少数的国家。事实上,在海洋中存在大量以离子存在的锂资源,总储量达到2300亿吨,是陆地锂储量的1.6万倍。然而,海水中锂的浓度过低,提取难度极为困难,目前的海水提锂方法耗时占地,污染环境,效率低下。锂电池行业亟需一种新型的海水提锂方法。

    近日,普林斯顿大学教授任智勇团队的研究人员陈曦和杨美琪发现,由“棉线”搓捻而成的多孔纤维结构,具有亲水的内部和防水的表面,当绳子浸入水中之后,水会通过毛细作用向上流动,水蒸发后,就会把盐离子留在绳子上,最终形成氯化钠和氯化锂晶体,可以轻松把它们收集起来。由于钠盐溶解度较低,会在绳子下端形成,而溶解度较高的锂盐则在上部形成,从而可以轻松地分离,无需使用更多的化学物质。

    如此巧妙的方法一经提出便受到了业界的广泛关注!相关研究成果以论文《空间分离结晶法从盐水中选择性提取锂》发表在《自然-水》上,并被推荐为封面文章。

    上述研究人员表示,这种方法可节约90%的海水提锂设施占地面积,并将原来几个月甚至几年的海水提锂周期缩短为不到一个月,生产速度提高了20倍以上。

    现如今,随着供给理顺、产能不断释放,碳酸锂价格自去年11月近60万/吨的高位后持续下跌,日前已经逼近10万元/吨。曾经凭借着“天价锂矿”赚得盆满钵满的上游锂电企业今年的业绩大不如前。此背景下,倘若锂电企业开发诸如“绳子捞锂”这样的提锂新技术,降低提锂成本,何尝不是挽救业绩的一味良药呢?

    目前,普林斯顿大学任智勇教授正积极推进这项技术的产业化应用,如果未来真的能够大面积普及,锂电行业或许真的会发生翻天覆地的变化。

    【人物介绍】任智勇,宾夕法尼亚州立大学环境工程专业博士,现为普林斯顿大学土木与环境工程学院和Andlinger能源与环境中心的教授,任能源与环境中心的副主任,兼任科罗拉多大学博尔德分校教授,并在美国国家可再生能源实验室(NREL)担任客座教授。任智勇团队致力于水-能源关系的研究,如水和二氧化碳电解、废水处理和再利用、海水淡化、修复以及碳捕获和利用。任智勇教授积极推进研究成果产业化,与学生共同创立了两家公司,将研究成果转化为实际应用。来源:NE-SALON新能荟G

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    原文标题 : 华裔教授团队发明绳子“捞”锂法,或改变锂电产业格局

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