沙地阿拉伯研究證海水可提煉鋰 每公斤鋰只需 5 美元電力

| 黃敏姿 | 07-06-2021 19:22 | |

電動車為未來可持續發展的大趨勢,但至今其價格並非人人能負擔得起,這一切亦源於電動車電池内的必備原料鋰的價格不斷飆升。最近沙地阿拉伯的阿布都拉國王科技大學(King Abdullah University of Science and Technology,KAUST)研發出一項新技術,以極具成本效益的方法,從海水提煉出高純度鋰,每公斤鋰的電費只需 5 美元。

  • 鋰需求緊繃,其價格不斷飆升
  • 沙地阿拉伯的 KAUST,研發出一項從海水提煉出高純度鋰的新技術
  • 每公斤鋰的電費只需 5 美元,而且提煉過程所產生的氫氣和氯氣更足以抵銷發電成本

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由於鋰需求緊繃,惠譽(Fitch Solutions)先前估計,今明兩年鋰價將續漲。惠譽預測,2020 年均價為每噸 6,375 美元的碳酸鋰(lithium carbonate),今年均價將升到 13,450 美元;2022 年更會持續上升至 15,025 美元。KAUST 最近於《Energy & Environmental Science》期刊上發佈了一項研究,指可以從海水提煉鋰。綜合外媒報導,海水裏的鋰含量是陸地的 5,000 倍,但其濃度極低,只佔每百萬 PPM 的 0.2。

研究人員使用內含由鋰鑭鈦氧化物(lithium lanthanum titanium oxide,LLTO)製成的陶瓷細胞膜的電化電池(electrochemical cell),細胞膜分子結構的孔穴大小足以讓鋰離子通過,並能阻擋其他體積較大的金屬離子。

電化電池有三個隔間,海水流入中央隔間後,正鋰離子會穿越 LLTO 細胞膜,進入側邊隔間。負離子則會穿過負離子交換膜,通往第三個隔間。3.25V 的電壓,會讓電池陰極產生氫氣,陽極產生氯氣,這會促使鋰穿過 LLTO 細胞膜,堆積在側邊隔間,經過四次處理後,鋰濃度將增至 9,000ppm,接著研究員會調整溶液的酸鹼值,以產生固體磷酸鋰。

據研究人員表示,使用此種電池生產 1 公斤的鋰,只需花費 5 美元的電力,而且提煉過程所產生的氫氣和氯氣更足以抵銷發電成本。不只如此,殘餘的海水還能供給海水淡化廠。若此技術發展成熟,將會是電動車發展的一大進步。

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