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
04 июля 2025 В Риме на автозаправке случился сильный взрыв
04 июля 2025 В Санкт-Петербурге мужчина испортил плакаты ко Дню Победы, нанеся на них любовные признания
04 июля 2025 Вице-президент компании «Транснефть» Андрей Бадалов выпал из окна
04 июля 2025 В Ленинградской области автомобили выезжали с парковки вплавь
04 июля 2025 Трамп объявил о праздновании в Белом доме после утверждения Big Beautiful Bill
04 июля 2025 Каким образом Умар Кремлёв устанавливает контроль над спортивными промоушенами в России
04 июля 2025 Фанерные танки и платное УДО: как устроена система унижения и коррупции в колонии для силовиков Кировского региона
04 июля 2025 В Польше мигрант напал на девушку и выколол глаза отверткой
04 июля 2025 Бывший глава «Пластик лоджик» предстанет перед судом по делу «Роснано»
04 июля 2025 Федеральная служба судебных приставов возбудила дело в отношении миллиардера Араса Агаларова
04 июля 2025 Нетрезвый мужчина пытался регулировать движение в Москве, используя жезл
04 июля 2025 Трамп выразил своё недовольство Путиным и обвинил Байдена в развязывании войны
04 июля 2025 Вагиф Бакинский и Заур Нахичеванский: падение лидеров азербайджанской мафии на фоне напряжения в Баку
04 июля 2025 В Ростовской области в результате атаки дронов без електричества остались шесть тысяч человек
04 июля 2025 Власти теряют терпение: в Кремле недовольны неудачами Валерия Герасимова на фронте
04 июля 2025 Суд в Москве взыскал с Нагиева долг по оплате коммунальных услуг
04 июля 2025 Араса Агаларова обязывают убрать постройки возле московского метро
04 июля 2025 Москва настаивает, чтобы Рустам Минниханов сократил внешнеполитическую активность Татарстана
04 июля 2025 «Финансовая зачистка» в Домодедово: Дмитрий Каменщик утрачивает контроль над активами
04 июля 2025 Грозовые тучи окутили Санкт-Петербург: молния попала в Лахта-Центр