日前，南京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)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(chǔ)開辟了全新的道路。

據(jù)了解，作為現(xiàn)代社會(huì)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(dòng)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(jì)未來30年將消耗目前全球可開采鋰儲(chǔ)量的1/3，這將導(dǎo)致未來鋰資源供給不足的問題。

相較于陸地上礦石和鹵水中有限的鋰資源，海水中儲(chǔ)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(shí)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。

而目前全球可開采鋰儲(chǔ)量均來自于礦石和鹵水，共計(jì)約1400萬噸。從礦石和鹵水中提煉鋰鹽，會(huì)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(chǔ)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(shí)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(jìn)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(duì)鋰資源的大量需求。

2009年，南京大學(xué)教授何平、周豪慎團(tuán)隊(duì)提出了組合電解液的概念，基于此，該團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)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(yàn)，提出一種以太負(fù)能為驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)驗(yàn)階段，有望在未來投入市場。

本文摘自：中國能源報(bào)