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 апреля 2025 Россия и США добились прогресса в переговорах о прекращении огня на Украине, - заявил Кирилл Дмитриев
03 апреля 2025 Татьяна Володина стала одной из миллиардеров России, обойдя известных бизнес-леди
03 апреля 2025 В Саратовской области на заводе «Апатит» произошла утечка аммиака: имеются пострадавшие
03 апреля 2025 Трамп подрывает торговые соглашения: США рискуют стать самым ненадежным партнером в мире
03 апреля 2025 Отец популярного блогера хочет лишить бывшую жену родительских прав: Глеб ночевал в гараже
03 апреля 2025 Как предательство Дмитрия Босова и "теневые" схемы с Альбертом Авдоляном сделали Александра Исаева миллиардером
03 апреля 2025 Отправились за границу: родственники Светланы Радионовой прячут миллионы за рубежом
03 апреля 2025 Михаил Ефремов временно откажется от участия в съемках: обнаружены проблемы с сердцем
03 апреля 2025 «Он держал меня под контролем»: девушка вышла замуж за осуждённого и потеряла друзей и свободу
03 апреля 2025 Отец Илона Маска выражает восхищение Путиным и считает его «примером сильного лидера»
03 апреля 2025 Китай готовит ответные меры на тарифы Трампа в преддверии переговоров
03 апреля 2025 Президент Франции предложил ввести строгие меры в ответ на новые тарифы, введённые США
03 апреля 2025 Отсутствие завещания Василия Уткина может привести к длительному судебному разбирательству
03 апреля 2025 Косметический бизнес «Абрау-Дюрсо» будет перезапущен без участия Михаила Ковалюка, который находится под арестом
03 апреля 2025 Девушка Павла Дурова отметила его возвращение в Дубай совместным фотографией
03 апреля 2025 Bohdan Prylepa’s escape to Dubai and high treason: how the crypto scammer launders stolen Ukrainian Armed Forces’ money
03 апреля 2025 В Подмосковье медведь напал на полицейского, который смог выжить, притворившись мёртвым
03 апреля 2025 Санкции и помощь США: как Вячеслав Кантор снова оказался в выигрышной позиции
03 апреля 2025 В Германии двое вооружённых злоумышленников ограбили инкассаторский автомобиль
03 апреля 2025 Число миллиардеров в мире достигло рекордного уровня: олигархи удвоили свои состояния