陶瓷可以帮助锂的提取成本降低80%

人们普遍认为，锂电池技术对于从化石燃料转向最能利用可再生能源发电的经济体至关重要。这导致对锂的需求大幅增加。然而，具有讽刺意味的是，目前提取锂的工艺本身是不可持续的——需要高温和有毒试剂。然而，中国和美国的研究人员已经表明，在用于提取锂的电化学电池中加入一层固体陶瓷电解质有助于解决其中几个问题，生产出更便宜、更环保的锂。

目前获取锂的工业过程包括电解氯化锂和氯化钾的熔融混合物，在阴极沉积金属锂。世界上近90%的可开采锂被认为是在盐水中——在盐湖和地下水库中发现的高盐度水。它还含有其他金属离子，如钠、镁和铝，目前必须在电解之前从氯化锂中分离出来，否则它们就会与锂一起沉积在阴极上。净化过程使用有毒化学物质，如盐酸。此外，阳极氯离子氧化产生氯气，不断侵蚀碳阳极，造成环境危害。

现在，北京清华大学和加州斯坦福大学的研究人员在陶瓷上添加了一层锂_6.4拉_3.Zr_1．4助教_0.6O₁₂(LLZTO) -最初由同一群科学家开发的液态金属电池电解液-用于电池。由于只有锂离子可以通过LLZTO，研究人员可以使用未经纯化的氯化锂，将杂质留在熔盐中。更棒的是，研究人员甚至可以在熔盐中添加氯化铝，而不会有金属铝沉积在阴极上的风险。这带来了两个关键优势:首先，锂和氯化铝混合物的熔点要低得多，使他们能够通过在240˚C而不是通常的400˚C运行电池来节省能源。其次，它允许他们通过简单地使用铝作为阳极材料来防止氯气的产生，因为任何氯离子氧化只会产生更多的氯化铝。总的来说，研究人员估计他们生产金属锂的成本是目前方法的20%。

Donald Sadoway美国麻省理工学院的教授说:“从不纯原料中选择性提取高纯度锂的能力很有吸引力，但当人们想在工业环境中实现高通量时，使用脆性陶瓷膜就会带来挑战。”他的结论是，“最终的问题是可扩展性，这超出了本文的范围”。