南京大學研發從海水中提取金屬鋰單質技術

日前，南京大學科研團隊成功研發了從海水中提取金屬鋰單質技術，該技術的問世為海洋鋰資源開發和太負能向化學能的轉化存儲開辟了全新的道路。

據知道，作為現代社會最緊要的礦物資源之一，鋰被廣泛使用于陶瓷化工、醫藥、核工業及鋰離子電池工業中。隨著電動車及便攜式電子設備的普及，鋰離子電池市場的規模大幅增長，預計將來30年將消耗目前全球可開采鋰儲量的1/3，這將導致將來鋰資源供給不足的問題。

相較于陸地上礦石和鹵水中有限的鋰資源，海水中儲有2300億噸的鋰資源，是目前全球可開采鋰資源總量的1.6萬倍。因此，如果實現從海水中簡便、可控和清潔提取鋰，人類將獲得幾乎取之不盡用之不竭的鋰資源。

而目前全球可開采鋰儲量均來自于礦石和鹵水，共計約1400萬噸。從礦石和鹵水中提煉鋰鹽，會消耗大量的能源并帶來嚴重的污染問題。相較于陸地上礦石和鹵水中有限的鋰資源，海水中儲有2300億噸的鋰資源，是目前全球可開采鋰資源總量的1.6萬倍。因此，如果實現從海水中簡便、可控和清潔提取鋰，人類將獲得幾乎取之不盡用之不竭的鋰資源。

盡管海水中含有極為豐富的鋰資源，但是海水中的鋰濃度很低，導致“海水提鋰”難上加難。研究人員提出了很多處理方案，其中包括了吸附法和電滲析法。

但現有的海水提鋰技術提取速率慢且不易調控，得到的初次提取物需要進一步解決才能獲得金屬鋰或純凈的鋰化合物。因此，現有的海水提鋰技術可能無法滿足將來諸如鋰-硫電池和鋰-空氣電池在內的新型鋰離子電池技術對鋰資源的大量需求。

2009年，南京大學教授何平、周豪慎團隊提出了組合電解液的概念，基于此，該團隊研制出水系鋰-空氣電池，鋰-空氣燃料電池，鋰-銅電池，鋰液流電池等新型大容量電池。

于是該研究團隊試圖將組合電解液的策略使用于海水提取金屬鋰技術中，經過兩年多的研究及反復實驗，提出一種以太負能為驅動能，基于組合電解液思路和離子選擇性固體薄膜的恒流電解技術，首次使用鋰離子選擇性透過膜，筆直得到了金屬鋰單質，成功實現“海水提鋰”，該技術在世界范圍內尚屬首創。

據解析，該技術還利用了恒流電解法制備技術，該技術有速度快且可調諧的優點，適用于大規模加工制備。目前，該技術還在試驗階段，有望在將來投入市場。

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