隨著鋰離子電池越來越多地應用于電動汽車和電網級儲能，市場對鋰的需求也在迅速增長。從地熱鹽水等替代水源中提取鋰對于滿足這一需求起著重要作用。電化學插層是一種很有前途的鋰提取技術，因為它能夠提供高鋰選擇性并避免使用刺激性的化學再生劑。
據外媒報道，喬治華盛頓大學（The George Washington University）的研究人員與其他機構合作，開發出一種創新方法，可直接從地熱鹽水中提取和純化鋰，用于制造電動汽車電池。
圖片來源：《Nature Communications》
研究人員表示，目前的鋰資源（包括硬巖開采和鹽灘）不足以滿足未來全球的需求。這項研究介紹了一種環保解決方案，即利用地熱鹽水資源，特別是來自加利福尼亞州索爾頓湖等地熱鹽水資源。
在這項研究中，研究人員設計了一種經濟可行的電化學工藝，該工藝實現了從索爾頓海地熱鹽水中選擇性提取鋰，并使用插層材料純化氯化鋰，并通過雙極膜電滲析轉化為電池級（純度>99.5%）氫氧化鋰。他們使用參數模型進行技術經濟評估，并估算出LiOH•H2O的平準化成本為4.6美元/公斤，電極壽命為0.5年。結果證明了該技術從替代來源進行電驅動、無化學鋰提取的潛力。
即這一工藝避免使用可能對環境造成損害的刺激性化學物質，而是使用一種特殊材料從鹽水中選擇性捕獲鋰離子。捕獲的鋰隨后被轉化為氯化鋰，最后轉化為氫氧化鋰（適合電動汽車電池）。上述經濟分析也證明，該方法可以以具有競爭力的成本生產電池級鋰。
研究人員將在未來幾年對該技術進行大規模測試。相關研究論文題為《從地熱鹽水中電驅動直接提取鋰以生成電池級氫氧化鋰，（Electro-driven direct lithium extraction from geothermal brines to generate battery-grade lithium hydroxide）》”，發表在期刊《自然通訊（Nature Communications）》上。