一个研究团队即将获得一项从盐水中提取锂的新技术的专利,这项技术可能会彻底改变锂的提取过程,并有可能降低锂离子电池关键部件的生产成本。
来自澳大利亚莫纳什大学(Monash University)、澳大利亚国家科学研究组织CSIRO、墨尔本大学(University of Melbourne)和德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的一组研究人员开发了这一系统一种新的过滤技术从盐水中提取锂离子。这项技术的回收率比目前的提取技术要高得多,而且在目前的锂提取过程中,提取时间从几个月减少到几年,减少到几个小时。
这种“开采”锂的新方法可以显著降低电动汽车电池的锂成本静止的能量储存,为电力移动和能源转型提供了另一个动力。
这个国际研究小组开发了一种模拟生物细胞膜过滤功能的技术。研究小组在他们的研究报告中说,科学家们研制出了一种合成的金属-有机骨架(MOF)膜,这种膜能够以一种高度选择性的方式快速过滤锂离子纸发表在《自然材料》杂志上。
作者在研究中说:“这些发现为开发离子选择设备提供了方法,这些设备可用于高效离子分离、能量储存和发电。”
“基于这项新研究,我们有一天能够生产出简单的过滤器,从盐水中提取锂需要几个小时,而不是几个月到几年,”该研究的联合首席作者、莫纳什大学(Monash University)化学工程教授王环婷在一份声明中说。
研究人员称,这项新技术比通过太阳能蒸发过程从池塘中提取锂的效率高得多。基于这项新研究,我们有一天能够生产出简单的过滤器,从盐水中提取锂需要几个小时,而不是几个月甚至几年。
王补充说,研究表明,新技术的锂回收率约为90%,远高于目前太阳能蒸发提取锂过程中30%的回收率。
“我们很高兴我们的国际研究合作取得了突破,可以改善锂的供应。这对于实现电动汽车和可再生能源的电网整合非常重要。”CSIRO和莫纳什大学副教授马修·希尔说。
莫纳什大学表示,这项新技术是去年提交的一项全球专利申请的主题,并指出能源勘探技术公司(EnergyX)已经签署了一项全球独家许可协议,将该技术商业化。
根据EnergyX在美国,通过膜技术直接提取锂可以在几天内提取,而在锂蒸发池中需要18个月。此外,锂池每吨使用1.8万加仑淡水,而新技术不使用淡水,这可能会节省富含锂盐地区的水资源,比如智利、阿根廷和玻利维亚所谓的锂三角地区。EnergyX说,在价格比较中,锂的直接膜过滤,即所谓的锂精炼厂,成本是锂蒸发池的一半。
EnergyX的创始人兼首席执行官蒂格·伊根在莫纳什大学的新闻发布会上说:“这项突破性的发明将彻底改变锂的生产方式和我们未来的能源供应方式。”
更快、更便宜的锂提取技术可能有助于进一步降低电动汽车电池组的成本。过去10年,电动汽车电池组的成本已经大幅下降。
电动汽车电池组的成本已经从10年前的每千瓦时1100美元下降到现在的每千瓦时1100美元每千瓦时只需156美元据彭博社报道。与此同时,据彭博社估计,锂离子电池的能量密度在过去10年里增长了两倍。
锂提取成本的降低可以降低电动汽车的成本,并帮助它们以比预期更快的速度缩小与传统内燃机汽车的价格差距,从而促进电动汽车的普及。