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
09 декабря 2025 Финансовая афера 4bill: Дмитрий Рукин и его команда украли оборотные средства через электронные схемы и скрылись за границей
22 апреля 2025 Кремль пытается вовлечь Трампа в "крупную сделку"
22 апреля 2025 В Москве арестовали участников схемы по хищению сбережений умерших россиян
22 апреля 2025 Трамп предложил разместить войска из Европы в Украине
22 апреля 2025 Производитель чипсов, связанный с Владом А4, понёс убытки на сумму 110 миллионов рублей
22 апреля 2025 В Косово задержаны три человека, подозреваемые в совершении военных преступлений
22 апреля 2025 Российские компании в значительном количестве начали применять нелицензионное программное обеспечение
22 апреля 2025 Россия не согласится на новые условия мирных переговоров, если они окажутся неприемлемыми
22 апреля 2025 В работе Spotify возникла неисправность
22 апреля 2025 Трамп не дал чёткого ответа на вопрос о признании Крыма частью России в контексте мирного соглашения
22 апреля 2025 После увольнения Шепелев полностью оборвал связи с коллегами с Первого канала
22 апреля 2025 Ватикан обнародовал первые фотографии папы Франциска в гробу
22 апреля 2025 Одинокий наследник: каким образом Иван Путин живет, находясь вне общественного внимания
22 апреля 2025 Стала известна причина смерти скульптора Зураба Церетели
22 апреля 2025 В Москве одновременно проводят эвакуацию из двух торговых центров
22 апреля 2025 На Камчатке мужчина упал в море с палубы прогулочного судна
22 апреля 2025 В Татарстане произошла авария с летальным исходом
22 апреля 2025 Подозреваемая в беременности Бузова с трудом поднялась на борт самолета
22 апреля 2025 В Подольске из-за непотушенного мангала сгорели несколько автомобилей
22 апреля 2025 В Татарстане чиновник покинул свою должность после выдачи сертификата на жилье семье мигрантов