Батарей станет гораздо больше: ученые значительно ускорили добычу лития

Ученые из Принстона разработали новую технологию, которая значительно упростит добычу лития, необходимого для создания смартфонов и других мобильных гаджетов. Подробности исследования сообщает сайт Sci Tech Daily.

В основе метода, описанного в научной статье в журнале Nature Water, лежат пористые волокна, скрученные в струны, которые исследователи разработали так, чтобы они имели водоотталкивающую сердцевину и поверхность. Когда концы окунаются в раствор соленой воды, вода поднимается по ним за счет капиллярного действия – тот же процесс, который используют деревья для перекачивания воды от корней к листьям.

Вода быстро испаряется с поверхности каждой струны, оставляя после себя ионы солей, такие как натрий и литий. По мере того как вода продолжает испаряться, соли становятся все более концентрированными и в конечном итоге образуют на нитях кристаллы хлорида натрия и хлорида лития, что упрощает добычу последнего для создания батарей.

Помимо концентрации солей, этот метод заставляет литий и натрий кристаллизоваться в разных местах волокон из-за их разных физических свойств. Натрий с низкой растворимостью кристаллизуется в нижней части волокна, тогда как хорошо растворимые соли лития кристаллизуются вблизи верхней части. Естественное разделение позволило команде собирать литий и натрий по отдельности, что обычно требует использования дополнительных химикатов.

Ученые утверждают, что их разработка удешевит процесс добычи лития, уменьшит количество места для прудов-испарителей и сэкономит энергию, а так же ускорит процесс создания батарей за счет увеличения добычи лития. Струнная технология гораздо более компактна и позволяет начать производство лития гораздо быстрее и может сократить количество земли, необходимой более чем на 90 процентов для добычи лития, и может ускорить процесс испарения более чем на 20 процентов.

Например, благодаря технологии можно будет использовать заброшенные нефтяные и газовые скважины, которые в настоящее время слишком малы для добычи лития. Исследователи заявили, что ускоренная скорость испарения также может позволить работать в более влажном климате. Они даже изучают, позволит ли эта технология извлекать литий из морской воды. В статье исследователи продемонстрировали потенциальную масштабируемость своего подхода, построив массив из 100 струн, извлекающих литий. Команда ученых уже разрабатывает второе поколение технологии, которая обеспечит большую эффективность, производительность и лучший контроль над процессом кристаллизации.

Ранее Фокус рассказывал, что ученые решили главную проблему водных цинк-ионных батарей. Новая батарея продемонстрировала сверхдлительный срок службы, высокую плотность энергии и мощность, но для ее работы нужно магнитное поле.