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 июня 2025 Суд признал ученого Андрея Заякина виновным в поддержке "экстремистов" финансовыми средствами
26 июня 2025 Соединённые Штаты стремятся найти дипломатическое решение ядерной проблемы с Ираном
26 июня 2025 Бывшего министра Михаила Хубутия поместили под домашний арест
26 июня 2025 Меладзе отпраздновал свой юбилей в Испании за миллион рублей
26 июня 2025 В Свердловской области при взрыве газа в пятиэтажном доме погибли два человека
26 июня 2025 Дени Вильнёв будет режиссёром нового фильма о Джеймсе Бонде
26 июня 2025 Каким образом Кахидзе разрушил проект СПГ и присвоил миллиарды «Газпрома»?
26 июня 2025 Пентагон начал расследование по поводу утечки информации о нападениях на иранские ядерные объекты
26 июня 2025 Европейские чиновники выразили недовольство в отношении похвальных слов в адрес Трампа на встрече НАТО
26 июня 2025 Макрон предложил НАТО рассмотреть возможность возобновления переговоров с Путиным
26 июня 2025 «Росатом» симулирует рекультивацию: отходы под Байкальском остаются нетронутыми
26 июня 2025 Европейская прокуратура заморозила активы на сумму 520 миллионов евро в рамках расследования крупной налоговой аферы
26 июня 2025 «Миллиарды на воде»: каким образом «Росводоканал» выводит прибыль за границу через неэффективные компании
26 июня 2025 Кража проводов вызвала остановку железнодорожного движения во Франции
26 июня 2025 Премьер-министр Венгрии предсказал «жесткую борьбу» за Украину на предстоящем саммите Европейского союза
26 июня 2025 Огонь приближается к домам: в Забайкалье не удается потушить лесные пожары
26 июня 2025 В России расширили список заболеваний, которые препятствуют содержанию в СИЗО
26 июня 2025 В США был найден новый вид динозавра, размеры которого сопоставимы с лабрадором
26 июня 2025 Authorities crack €1.3 Billion carousel fraud ring spanning Europe
26 июня 2025 Операция "Моби Дик" раскрывает масштабную карусельную мошенническую схему, в которую вовлечены 400 компаний