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研究者は海水からリチウムを抽出する方法を提示します
2021-06-11 09:30:50

これは、リチウムランタン酸化チタン(LLTO)で作られたセラミック膜を含む電気化学セルによって可能になったと言われています。 LLTOの結晶構造には、リチウムイオンがちょうど収まり、別のチャンバーに向けられる穴が含まれています。一方、より大きな金属イオンはブロックされます。 「LLTOメンブレンは、これまでリチウムイオンの抽出と濃縮に使用されたことはありません」と開発者のZhenLi氏は言います。

研究者たちは、紅海からの海水でセルをテストしたと言います。 3.25ボルトの動作電圧で、水素がカソードで生成され、塩素ガスがアノードで生成されました。 LLTOメンブレンの後ろのサイドチャンバーに蓄積されたリチウム含有水。さらに4回の処理サイクルの後、この液体は9,000ppmを超えるリチウム濃度に達しました。


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この溶液から、他の金属イオンの痕跡のみを含む固体のリン酸リチウムを得ることが可能であるはずです。これは、材料が電池メーカーの要件を満たすのに十分純粋であることを意味します、とサウジは言います。

「プロセス効率を改善するために、膜構造とセル設計の最適化を継続します」とグループリーダーのZhipingLai氏は述べています。彼のチームはまた、ガラス業界と協力して、LLTO膜を大規模かつ手頃な価格で製造することを望んでいます。研究者たちは、そのような膜がいつ大量に入手できるかについての詳細を提供していません。

海水からリチウムを抽出する計画は新しいものではありません。 IBM Researchは、2019年末に、海水からのバッテリー材料についてすでに報告しています。海洋には、陸上の埋蔵量よりも比類のない量のリチウムが含まれていますが、この材料は、非常に低濃度の海水でのみ発生します。その報告書の中で、KAUSTはわずか0.2 ppmのリチウム濃度に言及していますが、海洋でのリチウムの発生は陸上でのリチウム濃度の約5,000倍です。

このリチウムをより大規模に抽出するためには、以前の研究プロジェクトの方法では膨大な量の海水が必要でした。したがって、これらの量の水を施設に送り込むためにも多くのエネルギーが必要でした。サウジの方法はこの問題を解決することになっています。彼らの報告によると、彼らは、彼らの開発により、セルで1キログラムのリン酸リチウムを生成するのに必要な電力はわずか5米ドルに相当すると見積もっています。これに加えて、生成される水素と塩素の値があります。さらに、残りの海水は淡水化プラントで淡水に処理することができます。これは、コストを「補う以上」になります。

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