Ученые начали с использования рецепта растворителя с "зеленой" химии, используя глубоко эвтектические растворители (DES), которые являются экологически чистыми жидкостями, осаждающие литий и другие металлы из растворов.
Читайте на сайте Ученые создали инновационные экологически чистые литий-металлические аккумуляторы
Сальма Альхашим, одна из ведущих авторов исследования, объяснила, что скорость традиционного извлечения очень низкая, поскольку литий обычно выпадает в осадок последним после всех других металлов. Цель команды ученых заключалась в том, чтобы сфокусироваться именно на литии.
Исследователи использовали смесь DES, состоящую из хлорида холина и этиленгликоля, которая эффективно окружала ионы лития ионами хлорида во время процесса выщелачивания, облегчая их извлечение.
Микроволновая технология
Значительный прорыв произошел с применением микроволнового излучения. Усиленное поглощение хлоридом холина микроволнового излучения действовало как катализатор, значительно ускоряя процесс извлечения.
Сохини Бхаттачария, другой ведущий автор исследования, сравнила этот метод с разогреванием пищи в микроволновой печи.
Использование микроволнового излучения для этого процесса похоже на то, как кухонная микроволновая печь быстро разогревает пищу. Энергия передается непосредственно молекулам, что делает реакцию гораздо более быстрой, чем обычные методы нагревания,
– сказал он.
Этот инновационный подход позволил исследователям выделить литий почти в 100 раз быстрее, чем традиционные методы. Они достигли 87% извлечения лития всего за 15 минут – процесс, который обычно занимает 12 часов при использовании масляной бани.
Смотрите также Ученые разработали автономную установку по производству водорода, которая работает на энергии Солнца
Гибкость химического состава растворителей DES означает, что их можно адаптировать для извлечения других элементов, таких как кобальт или никель, из растворов. Этот чистый и быстрый процесс может революционизировать будущие цепи поставки и переработки литийсодержащих аккумуляторов.