鋰提取物的三層膜膜結構以較高的速度，更少的廢物

賴斯大學的研究人員團隊開發了一種新的膜，該膜從鹽水中有選擇地過濾鋰，幾乎每個可充電電池的核心提供了更快，更清潔的生產方法。

依據 學習 發表在 自然連接使用明顯較低的能量，新膜已經達到了相似膜中鋰的最高選擇性作用之一。

膜的設計可以適應旨在恢復其他有價值的礦物質，例如鈷和鎳，並插入現有工業環境。材料的性能和耐用性的測試表明，它對於大型合成而言是明亮的。

大部分全球鋰都是從鹽水或鹽水的沉積中提取的，其中包括拉伸的蒸氣池和廣泛的化學處理。該過程緩慢，無效且環保。

“如今，最廣泛使用的大型鋰提取方法需要大量的蒸發和化學降水池，”李·李說，民用與環境工程教授，稻米納米技術教授，民用和環境工程教授。

“該過程可能需要一年多才能達到目標濃度，並且鋰恢復速度相當低。他還使用了大量的水，通常在已經經歷水缺乏的地方並產生大量的化學廢物。”

新膜提供了一種通過電透析提取鋰的替代方法：當使用電流時，鋰離子通過膜，而更常見的元素（例如鈉，鈣和鎂）仍留在後面。

李說：“通常，當您使用電場時，所有帶陽性的離子將通過陽離子交換膜運輸。” “ Litius實際上是鹽水中的一個小分子，但是我們的膜首先允許您運輸鋰。其他離子被留在後面。”

與標準工業電透析相比，這種選擇性使得該過程更有效，能量更少，該過程通常用於脫鹽和廢水處理。該團隊通過使用LTO晶體結構的優點將氧化鈦（LTO）的納米顆粒嵌入膜中，這僅僅是鋰離子的正確尺寸。

在膜上使用LTO或其他鋰離子的任務是無機離子篩子與聚合物膜基質的兼容性較差，這通常會導致膜中的缺陷，從而破壞性能。

為了克服這一限制，大米糰隊用aminic群灌輸了LTO，這使它們可以將它們與稱為聚酰胺的塑料均勻地混合，從而為沒有缺陷的膜形成強大的“皮膚”。

“該項目基於我們通過紐特中心的工作，因此它依賴於10年的納米材料和納米技術研究，”萊斯水研究所的領導人之一李（企業家和研究。

“我們已經學會了將稅收包括在膜中，以及如何製作執行所需功能集的納米複合膜。”

膜的三層中的每一層都可以獨立優化，這使其成為其他應用的良好平台，例如選擇性提取鈷或鎳。

李說：“我們的目標是開發一種可以提取鋰具有最小環境影響的材料。” “我們用來開發膜結構的智力設計原理保證它可以改編以幫助從各種廢物流中恢復許多其他有價值的資源。”

“我們的膜的重要特徵之一是它們的生產潛力是在規模上生產的潛力，這可以為它們在工業條件中的使用鋪平道路，” June Lou，材料科學和Nanoinengeria教授Karl F. Hasselmann說。

研究人員檢查了電透析系統中的新膜，並使用計算機建模來增加量表，並在原子水平上查看其工作原理。膜原來是堅固耐用的，即使在兩週使用後，也支持其性能和降解。

該研究的主要參與者包括水稻畢業生尤倫·馮（Yuren Feng）和小胡安（Xiahuan Juan），以及labois實驗室的後類研究人員Ifan Zhu。