Ankündigung

Einklappen
Keine Ankündigung bisher.

Nanjing-Team entwickelt solarbetriebene Elektrolyseverfahren zur Gewinnung von Lithium aus Meerwasser

Einklappen

Billboard

Einklappen
X
Einklappen
  •  

  • Nanjing-Team entwickelt solarbetriebene Elektrolyseverfahren zur Gewinnung von Lithium aus Meerwasser

    Forscher der Universität Nanjing haben eine neue Methode zur Gewinnung von Lithiummetall aus Meerwasser entwickelt, bei der eine solare Elektrolyse mit einem Festelektrolyten NASICON als selektive Membran eingesetzt wird.

    In einer Veröffentlichung in der Zeitschrift Joule berichten sie, dass ihre Elektrolyse-Methode den Lithium-Extraktionsprozess schneller und kontrollierbarer als in adsorptions- und dialyse-basierten Methoden machte und dass sie die Grenze der Konzentrationsdifferenz überwinden konnte, die in der Dialyse-Methode vorhanden ist .

    Zusätzlich konnten sie mit einem aprotischen Elektrolyten auf der Kathodenseite während des Lithium-Extraktionsverfahrens direkt metallisches Lithium erhalten.

    Das Team sagte auch, dass ihre Methode erweiterbar ist, indem verschiedene Arten von ionenselektiven Membranen oder Anoden verwendet werden, um andere Elemente im Meerwasser zurückzugewinnen.

    Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: 6a00d8341c4fbe53ef022ad3a44e8e200b-800wi.png Ansichten: 1 Größe: 228,9 KB ID: 19665

    Mangel an zukünftigem Lithiumangebot und ungleiche Verteilung der aktuellen Lithiumressourcen. Yang et al.

    Gegenwärtig wird das gesamte kommerzielle Lithium aus Erzen und Solen an Land gewonnen, das laut der letzten in diesem Jahr durchgeführten Umfrage eine Lithiumreserve von insgesamt 14 Millionen Tonnen enthält. ... die geografische Verteilung der landgestützten Lithiumressourcen ist uneinheitlich, wobei mehr als 98% der gesamten Reserven in Chile, Argentinien, China und Australien konzentriert sind. Darüber hinaus hat die Lithiumgewinnung aus Erzen und Solen erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, einschließlich Wasserverschmutzung und -verarmung, Bodenschäden und Luftverschmutzung.

    ... Im Gegensatz dazu enthält der Ozean 230 Milliarden Tonnen Lithium, eine Menge, die vier Größenordnungen größer ist als die Lithiumreserven an Land. Da die Lithiummenge in dieser massiven Reserve viel höher ist als die Menge, die jährlich durch menschliche Aktivitäten verbraucht wird, wäre der Einfluss der Lithiumgewinnung aus Meerwasser auf die Lithiumkonzentration im Ozean vernachlässigbar. Mit anderen Worten, das allgegenwärtige Meerwasser kann als nahezu unendliche globale Lithiumquelle fungieren und ist damit eine vielversprechende Quelle für das zukünftige Lithiumangebot.

    Obwohl die Lithiumreserven im Meer immens sind, ist seine Konzentration im Meerwasser sehr gering (0,1-0,2 ppm). Forscher haben mehrere Strategien zur Extraktion von Lithiumverbindungen aus Meerwasser vorgeschlagen, wie z. B. Adsorptions- und Dialyseverfahren. ... die Lithium-Extraktionsraten der derzeitigen Techniken sind relativ langsam.
    -Yanget al.



    In ihrer Studie verwendeten die Forscher in Nanjing einen Lithium-Ionen-Festkörperelektrolyten (Lithium-Ionen-Halbleiter) als Lithium-Ionen-selektive Membran, wobei ein aprotischer Elektrolyt anstelle einer wässrigen Lösung auf der Anodenseite der Elektrolysezelle eingesetzt wurde ein protonenfreies Fach.

    Das Prototypgerät kann mit einem Solarpanel betrieben werden und metallisches Lithium kann direkt während des Lithium-Extraktionsprozesses erzeugt werden.

    Yang2

    Schematische Darstellung des solarbetriebenen Lithium-Extraktionsgerätes. (A)Mechanismus der Lithium-Extraktionsvorrichtung; (B) Einzeleinheit; (C) Scale-up-Gerät-Array auf dem Meer. Yang et al.




    Der Elektrolyt der Elektrolysezelle ist durch den Festkörperelektrolyten in zwei Teile geteilt. Eine LiClO 4 -Propylencarbonatlösung befindet sich auf der Kathodenseite und Meerwasser befindet sich auf der Anodenseite. Während der Elektrolyse in der Studie wurde die Zelle unter konstantem Strom durch ein Solarpanel geladen. Angetrieben vom elektrischen Feld bewegen sich Kationen im Meerwasser (Na + , Li +...) von der Anode zur Lithiumionen-selektiven Membran. Nur Lithiumionen werden zur Kathodenseite transportiert; die anderen Kationen wurden blockiert und verblieben im Anodenraum.

    Auf der Kathodenseite werden Lithiumionen auf einer Kupferfolie zu metallischem Lithium reduziert. Cl - oder OH - wird an der Anodenseite zu Cl 2 oder O 2 oxidiert und ein Teil des Cl 2 kann weiter mit Wasser unter Bildung von Hypochlorit reagieren.


    Weitere Studien sind erforderlich, um den Einfluss der Stromdichte auf die Lithiumproduktionsrate (oder Energieeffizienz) der Lithium-Extraktionsvorrichtung zu klären.

    -Yanget al.

    • Gast-Avatar
      #1
      Gast kommentierte
      Kommentar bearbeiten
      So lange das Meer nicht aus Natronlauge besteht, entsteht kein Hypochlorid, sondern Hypochlorigesäure und Salzsäure. Dies wird den pH-Wert des Meeres in unmittelbarer Nähe herabsetzen. Korallen und ander Meeresbewohner wird das nicht begeistern. Das kann nicht wirklich gewollt sein.

    Einen Kommentar schreiben

    Bitte gib die sechs Buchstaben oder Zahlen ein, welche in der Grafik unterhalb zu sehen sind.

    Sicherheitsgrfik bei der Registrierung Grafik neu laden

Moneytizer Recommended

Einklappen

Netletix Inread

Einklappen

Neue Artikel

Einklappen

Neue Themen

Einklappen

Stichworte

Einklappen

audi (144) batterie (257) batterieproduktion (81) bev (629) bmw (139) brennstoffzelle (104) china (280) daimler (87) deutschland (146) elektroauto (136) elektrobus (87) europa (142) fcev (76) frankreich (87) hpc (91) hyundai (81) ladestation (78) ladestationen (193) lieferanten (143) model 3 (96) phev (149) startup (86) tesla (199) usa (279) volkswagen (178)
Lädt...
X