Ultraton粘土膜層提供了一種廉價的替代品，可以從水中提取鋰

Litus是期刊上最輕的金屬，在現代生活中起著關鍵作用。它的低重量和高能量密度使其非常適合電動汽車，手機，筆記本電腦和軍事技術，並考慮到每盎司。隨著對鋰 – skyrockets的需求，人們對要約和可靠性的恐懼越來越大。

為了幫助滿足供應鏈不斷增長的需求和可能的問題，美國能源部國家實驗室（DOE）的科學家開發了一種創新的膜技術，可有效從水中提取鋰。該團隊的幾名成員還在芝加哥大學的普里茲克（PME）分子工程學院舉行聯合會議。

結果出現在期刊 高級材料場地

“我們開發的新膜為您在家中提取鋰提取鋰的潛在廉價和豐富的替代方案。”他還是氬氣和高級科學家PME的能源邊界系統（AMEWS）能源中心的主任。

目前，世界上大多數鋰都來自僅幾個國家的硬獵物和鹽湖，使供應鏈易於失敗。然而，地球的大多數鋰實際上溶解在海水和地下鹽水的儲備中。

問題？他從這些非傳統來源中提取的過分昂貴，充滿活力和無效。傳統方法正在努力將鋰與其他更常見的元素（例如鈉和鎂）分開。

在鹽水中，鋰和其他元素以陽離子的形式存在。這些是損失一個或多個電子的原子，這給它們帶來了正電荷。有效鋰提取的關鍵是根據充電的大小和程度過濾其他陽離子。

新膜提供了一種有希望的廉價解決方案。它由ver蟲製成，自然豐富的粘土，每噸的價格僅為350美元。該團隊開發了一個過程，將粘土清潔成超薄的層 – 僅厚數十億米 – 然後重新研究它們以形成一種過濾器。這些層是如此薄，以至於它們被認為是2D。

但是有一個線索：未加工的，粘土層在水中散開半小時，它們的距離很緊密。

為了解決這個問題，研究人員在層之間插入了氧化鋁鋁的顯微鏡支柱，使建築物的建築停車場出現高層停車場的建築停車場，其中許多堅固的支柱都固定在每個“地板”上。當中和膜的負面電荷中和時，這種結構可防止崩潰，這是隨後修改的重要步驟。

然後將鈉陽離子引入膜中，在膜上定居在氧化鋁的支柱周圍。這將膜表面的電荷從中性變為正變成膜。在水中，鎂和鋰離子帶有正電荷，但與鋰離子相比，鎂離子具有更高的電荷（+2）（+1）。

與鋰離子相比，膜的正電荷表面更強制地驅除了更多帶電的鎂離子。這種差異使膜在維持鎂離子的同時更容易捕獲鋰離子。

為了進一步闡明性能，團隊增加了更多的鈉離子。這減少了孔隙膜的大小。結果是膜允許較小的離子（例如鈉和鉀）通過大鋰離子。

“過濾既有離子和費用的大小，我們的膜可以以更高的效率從水中脫離水，”哲學博士學位的第一作者Inwing Liu說。 Uchicago的候選人和AMEWS團隊的成員。 “這樣的膜可以減少我們對外國供應商的依賴，並在我們從未考慮過的地方為新的鋰儲量打開了大門。”

研究人員認為，從鎳，鈷和稀有地球元素等其他關鍵材料的提取到從供水中去除有害污染物的其他關鍵材料，可以更廣泛使用這種突破。

劉說：“這種粘土材料有很多類型。” “我們將研究如何幫助從海水和鹹湖鹽水中收集關鍵元素，甚至有助於清潔我們的飲用水。”