Это открытие может существенно снизить экологические затраты и повысить эффективность добычи лития, необходимого для производства литий-ионных аккумуляторов, что особенно важно на фоне стремительно растущего спроса на электромобили.
В ходе исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, команда под руководством доцента Чонг Лю, продемонстрировала, как определённые частицы фосфата железа способны эффективно извлекать литий из слабых растворов. Ученые синтезировали частицы фосфата железа оливина разных размеров и использовали их для создания электродов, способных извлекать литий. Они обнаружили, что слишком большие или слишком маленькие частицы склонны впитывать больше натрия, что ухудшает чистоту извлечённого лития.
«Существует золотая середина, где кинетика и термодинамика отдают предпочтение литию, а не натрию», — отметил Чонг Лю. Это открытие важно для коммерциализации электрохимической экстракции лития, так как подразумевает необходимость создания частиц оливина-железо-фосфата идеального размера.
Авторы исследования считают, что правильный выбор методов синтеза, учитывающий желаемый размер частиц, позволит разработать метод, который снизит воздействие добычи лития на окружающую среду и обеспечит стабильные поставки этого важного минерала. Среди авторов работы также числятся Эмори Аподака, Суин Чой, Питер Дж. Энг и другие исследователи из Чикагского университета, Технологического института Иллинойса и Аргоннской национальной лаборатории.
Этот инновационный метод может стать ключом к удовлетворению растущего мирового спроса на литий, предоставляя возможность добывать его из более широко распространенных и экологически чистых источников.