當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月29號(hào)，莫納什大學(xué)（Monash University）的馬修希爾（Matthew Hill）獲得所羅門(mén)獎(jiǎng)（Solomon Award），表彰他開(kāi)發(fā)出的“魔法水晶”，從清潔氣體和液體到采礦和制藥，有幾十種應(yīng)用。

美國(guó)公司Energy Exploration Technologies（EnergyX）能源探索公司開(kāi)發(fā)了一種更清潔的鋰礦開(kāi)采應(yīng)用，為未來(lái)汽車(chē)和電池帶來(lái)了福音。電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源電池儲(chǔ)存，正逐漸成為世界主流。

馬修希爾（Matthew Hill）利用墨爾本的一項(xiàng)發(fā)明——金屬有機(jī)框架（MOFs）——有時(shí)被稱(chēng)為“魔法晶體”——證明它們可以用于清潔空氣和水，以及各種工業(yè)過(guò)程。現(xiàn)在，他在CSIRO（澳大利亞國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu)）和莫納什大學(xué)的團(tuán)隊(duì)與美國(guó)公司EnergyX合作，將一種利用金屬有機(jī)框架生產(chǎn)鋰的新生產(chǎn)工藝商業(yè)化。

當(dāng)晚，馬修接受由澳大利亞技術(shù)與工程學(xué)院（ATSE）頒發(fā)的首屆大衛(wèi)和瓦萊麗·所羅門(mén)獎(jiǎng)。大衛(wèi)·所羅門(mén)是澳大利亞塑料鈔票的主要發(fā)明者，他開(kāi)發(fā)了一系列廣泛應(yīng)用于塑料和聚合物工業(yè)的新技術(shù)。

世界上大部分的鋰都是由“鋰鹽”生產(chǎn)的，這是一個(gè)勞動(dòng)密集型的過(guò)程，需要巨大的蒸發(fā)池。例如，智利的一個(gè)蒸發(fā)池就占地42平方公里。馬修的技術(shù)有可能用面積僅0．1平方公里的過(guò)濾裝置取代4000公頃的水池。

他的“魔法晶體”是由碳基（有機(jī)）化合物連接和分離的金屬原子網(wǎng)絡(luò)。這上面是一個(gè)巨大的表面積，可以定制來(lái)吸收幾乎任何東西。20世紀(jì)80年代末，墨爾本大學(xué)（University of Melbourne）的化學(xué)家理查德·羅布森（Rid Robson）教授首次制造了這種物質(zhì)，但制造難度很大。

馬修第一次嘗試制作MOF時(shí)，將40個(gè)容器里的物質(zhì)混合在一起，僅制成一克晶體。今天，他和他的團(tuán)隊(duì)每周可以生產(chǎn)數(shù)百公斤這種晶體。

據(jù)估計(jì)，到2040年，全球電動(dòng)汽車(chē)年銷(xiāo)量將達(dá)到5600萬(wàn)輛，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的年銷(xiāo)量將超過(guò)1095吉瓦，與2018年的200萬(wàn)輛和90吉瓦相比，將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。電動(dòng)汽車(chē)使用與手機(jī)和筆記本電腦相同的鋰離子電池技術(shù)。

EnergyX的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官蒂格·伊根認(rèn)為，該元素將成為21世紀(jì)最重要和最有價(jià)值的經(jīng)濟(jì)商品。他表示：“世界以前從未需要過(guò)這么多的鋰，因此目前的生產(chǎn)方法無(wú)法達(dá)到必要的規(guī)模。馬修的顛覆性技術(shù)使我們能夠以一種變革性的方式來(lái)恢復(fù)這一精髓資源。這將極大地改善鋰礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響。”

鋰礦只是眾多應(yīng)用中最新的一個(gè)。馬修和他的團(tuán)隊(duì)還與工業(yè)界合作，利用這些晶體來(lái)清潔天然氣、清潔特種中的空氣、凈化藥品等等。馬修指出，這只是冰山一角。“我們的金屬有機(jī)框架膜不僅可以將鋰離子從水中分離出來(lái)，從而用于制造電池，我們還證明了我們可以將這些膜放入鋰電池中，從而提高它們的壽命和容量。我們正在與當(dāng)?shù)氐呐鸱肿庸竞献鳎瑪U(kuò)大我們晶體的生產(chǎn)規(guī)模。”

原標(biāo)題:技術(shù)鋰電池 “魔力水晶”助推鋰電和電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)