Ученые из Чикагского университета представили инновационный электрохимический метод извлечения лития. Технология позволяет выделять металл с чистотой до 99% даже из сильно загрязненных растворов, в которых на один ион лития приходится около тысячи ионов натрия. Это открытие может существенно трансформировать мировую индустрию производства компонентов для аккумуляторов.
Изображение: UChicago PME/Heru Dharma
В основе разработки лежит электрохимический процесс, при котором ионы лития под воздействием направленного электрического тока встраиваются в слоистую структуру специального материала, в качестве которого был выбран оксид кобальта. Традиционно главной сложностью для исследователей было разделение лития и натрия: из-за схожих размеров и заряда ионы натрия неизбежно проникали в структуру вместе с литием.
Исследовательская группа нашла способ обойти это ограничение, выполнив тонкую настройку процесса. Ключом к успеху стал баланс между скоростью внедрения ионов и их естественным перераспределением внутри кристаллической решетки материала. Ученые подобрали оптимальный размер частиц и замедлили протекание реакции, что позволило добиться избирательного захвата лития, практически исключив попадание натрия в целевой материал.
Итоговый показатель чистоты в 99% был достигнут даже при работе с растворами, имеющими крайне неблагоприятное соотношение элементов.
Данная технология может стать жизнеспособной альтернативой современным методам добычи, которые часто требуют использования агрессивных химических реагентов или длительного испарения огромных объемов рассолов в открытых бассейнах. Новый подход обещает сделать процесс добычи лития более экологически чистым и экономически эффективным, что особенно актуально как для разработки природных месторождений, так и для технологий вторичной переработки сырья.
