Электродиализ и мембраны помогут сделать добычу лития эффективнее и дешевле

Литий-ионные аккумуляторы — один из важнейших элементов в современных технологиях. Потребность в литии год от года растет, а его получение становится все более дорогим. В настоящее время большую часть лития получают гидроминеральным способом из глин солончаков. Литиевые соли вымывают водой, затем полученный рассол выпаривают на солнце в течение нескольких недель. В конце добавляют карбонат натрия, чтобы осадить литий в виде карбоната или гидроксида. Это долгая и сложная процедура, которую к тому же можно проводить только в жарких и сухих районах. Еще одна проблема гидроминерального способа — необходимость очистки полученного лития от других металлов, в частности от натрия.

Ученые из университета Стэнфорда под руководством Йи Куй предложили использовать мембранный электродиализ для получения лития. Результаты их исследования опубликованы в журнале Matter.

Ученые собрали электролизер таким образом, чтобы под действием электрического поля ионы лития двигались через твердотельную электролитную мембрану из раствора с низкой концентрацией металла в раствор с более высокой концентрацией. Если изготовить несколько таких ячеек и соединить их последовательно, то в финальной ячейке концентрация лития будет очень высокой и выделить его в чистом виде будет несложно.

Авторы особо отметили, что селективность их метода почти достигает 100 процентов, то есть полученный литий не нужно дополнительно очищать.

Среди других преимуществ — возможность работать в любых погодных условиях, низкий расход воды и других вспомогательных химикатов. Экономический расчет показывает, что общая стоимость добычи лития может снизиться более чем в два раза.