Китай опередил США: учёные разработали эффективный способ извлечения лития для аккумуляторов

Китай опередил США: учёные разработали эффективный способ извлечения лития для аккумуляторов
Китай опередил США: учёные разработали эффективный способ извлечения лития для аккумуляторов
Научная группа создала улучшенный материал для электродов, который повышает извлечение лития из рассолов соленых озер, максимально используя их потенциал.

Ученые из Китайского нефтяного университета в Пекине разработали инновационный материал для электродов, который увеличивает извлечение лития из рассолов соленых озер. Об этом сообщает Interesting Engineering.

Литий (Li) является химическим элементом из группы щелочных металлов периодической таблицы. Он важный компонент литий-ионных батарей, которые используются для питания электромобилей и в области возобновляемой энергии, а также широко применяются в повседневной технике, такой как цифровые камеры, мобильные телефоны, ноутбуки и медицинское оборудование.

С учетом глобальных усилий по устойчивому развитию и увеличением зависимости от батарейных систем потребность в литии продолжает расти. Согласно прогнозам, к 2030 году ожидается значительный дефицит его поставок, при этом запасы соляной воды в соленых озерах Китая составляют 80% мировых ресурсов.

Однако успешное извлечение Li⁺ из сопутствующих металлов остается сложной задачей, требующей передовых технологий для повышения эффективности и чистоты. Чтобы решить эту проблему, научная группа разработала усовершенствованный материал для электродов, который увеличивает извлечение лития из рассолов соленых озер, полностью раскрывая их потенциал.

Прорыв в добыче лития

Новый материал включает наночастицы оксида металла SnO₂, которые накапливают литий, с электродом LiMn₂O₄ (LMO), часто используемым для селективного захвата Li⁺, и создает гибридную структуру, улучшающую емкость и стабильность при извлечении лития.

После успешной разработки этого модифицированного наночастицами SnO₂ электрода LMO, ученые проверили его эффективность в имитированном рассоле. Эксперимент показал, что наночастицы SnO₂ действуют как стабилизирующие элементы, снижая механическое напряжение при циклах заряда-разряда и предотвращая деградацию материала.

Это новшество не только продлевает срок службы электрода, но и повышает селективность лития, делая процесс извлечения более стабильным и эффективным для применения в большом масштабе. Кроме того, результаты показали, что модифицированный электрод эффективно борется с растворением марганца, проблемой, которая ослабляет обычные электроды LMO.

Результаты также подтвердили превосходную производительность электрода с электроадсорбционной емкостью 19,76 мг г⁻¹, коэффициентом диффузии ионов лития 1,08×10⁻¹¹ см² с⁻¹ и степенью сохранения емкости 61,03% после 30 циклов, что превзошло результаты немодифицированных электродов LMO.

Перспективы и промышленное применение

Результаты исследования подчеркивают возможности электрода для крупномасштабного извлечения лития, предлагая более эффективную и стабильную альтернативу текущим технологиям.

Вэньшуай Чжу, профессор Китайского университета нефти в Пекине и один из авторов исследования, надеется, что их работа внесет вклад в разработку электрохимических методов извлечения литиевых ресурсов из природных рассолов соленых озер.

"Далее мы планируем улучшить процесс подготовки электродов, чтобы сделать его проще и одновременно повысить эффективность извлечения лития для удовлетворения требований индустриализации," — говорит Чжу. — "Разработанные нами материалы для извлечения лития из электродов могут быть использованы в электрохимическом извлечении лития из различных жидких литиевых ресурсов, таких как рассол соленых озер, морской рассол и вода, добываемая в нефтяных и газовых месторождениях".


Распечатать
26 июля 2025 Дональд Трамп настаивает, чтобы Биньямин Нетаньяху активизировал действия против ХАМАС
26 июля 2025 Жена депутата Сергея Бородкина причастна к коррупционной схеме в крымском Минздраве
26 июля 2025 Хакан Фидан сообщил о готовности России и Украины к переговорам на высшем уровне
26 июля 2025 Премьер-министр Великобритании предложил признать Палестину для достижения мира на Ближнем Востоке
26 июля 2025 Организаторы атаки в «Крокусе» поделились информацией о процессе подготовки и контактах с куратором
26 июля 2025 Демократы теряют доверие в США: рейтинг партии упал до минимума за 30 лет
26 июля 2025 В Новокузнецке суд отказал семье погибшего участника "СВО" в компенсации морального ущерба
26 июля 2025 Суд вынес заочный приговор владельцу «Молдиндконбанка», назначив 24 года колонии
26 июля 2025 Арбитражный суд Москвы стал инструментом отмывания миллиардов по делу ГИС ТЭК
26 июля 2025 На Гавайях ученые выпустили в атмосферу множество комаров, чтобы защитить редкие виды птиц
26 июля 2025 Трамп обратился к Европе с призывом остановить массовую миграцию
26 июля 2025 В Саратове спасатели разыскивают 10 человек, пропавших без вести после обрушения здания
26 июля 2025 Кит перевернул лодку с туристами у берегов Эквадора
26 июля 2025 Кувейт сорвал масштабную попытку контрабанды каптагона на сумму 39 миллионов долларов
26 июля 2025 В России были раскрыты организаторы «Синего кита»
26 июля 2025 Звонок из Польши изменил восприятие Трампом Украины
26 июля 2025 Заключенные азербайджанские журналисты сообщили о жестоком обращении во время голодовки
26 июля 2025 Detained journalists from Azerbaijan convey reports of severe mistreatment while they are on a hunger strike
26 июля 2025 Стала известна предположительная причина взрыва в саратовской многоэтажке
26 июля 2025 Kuwait successfully intercepted a significant smuggling operation involving Captagon valued at 39 million dollars