沙地海水提煉鋰離子 一公斤成本低至39元
鋰鑭鈦氧化物製成的陶瓷膜，剛好讓海水的鋰離子通過，同時阻隔鈉、鎂及鈣等離子。（英國皇家化學學會圖片）
鋰（Lithium）是電動車電池的重要原料，但預計到2080年，陸地蘊藏的鋰將被用完。近日沙地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）就另闢蹊徑，開發一款特製的陶瓷膜，聲稱能以低至5美元（約39港元）成本，從海水提取一公斤的鋰，研究已發表在期刊Energy & Environmental Science上。
根據KAUST網站，海水的鋰含量約為陸地的5000倍，但濃度極低，僅佔約0.2ppm（百萬分點濃度）。多年來科學家一直研究，從海水提取鋰的方法，惟成效甚微。為增加鋰的提取效益，KAUST研究團隊使用電化學電池（Electrochemical Cell），內含由鋰鑭鈦氧化物（LLTO）製成的陶瓷膜。
LLTO陶瓷膜含有孔洞結構，剛好能讓鋰離子通過，同時阻隔海水中諸如鈉、鎂及鈣等體積較大的離子。電化學電池設有3個分區，當海水流入中間的區域時，正鋰離子會穿過陶瓷膜，進入陰極的區域，負離子則透過陰離子交換膜，進入陽極的區域。
海水的鋰含量，約為陸地的5000倍，但濃度極低。（法新社資料圖片）
氫氯副產品抵銷成本
為驗證電化學電池成效，團隊採用來自紅海的海水測試。在3.25伏特（V）電壓下，電池陰極會產生氫氣，而陽極會產生氯氣。這情況會促使正鋰離子穿過陶瓷膜，並堆積在陰極區域。經過4次的循環處理，鋰離子濃度會飆升至9000ppm。
調整溶液的酸鹼值後，便可獲得固體磷酸鋰，該化合物內含的鋰濃度，足以滿足電池製造商的要求。團隊估計，使用電化學電池生產1公斤鋰，只需花費5美元電力，過程產生的氫氣及氯氣，就足以抵銷發電成本，甚至連殘餘的海水，還能供給海水淡化廠。
團隊估計，使用電化學電池生產1公斤鋰，只需花費5美元電力。（新華社資料圖片）
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