隨著新能源汽車的普及,鋰電池也被大眾熟知。但鋰從何而來?我國的鋰礦資源主要是以鹽湖鋰為主,但由于鹽湖鋰開發(fā)難度大,不得不長期依賴進(jìn)口。
如何提取更多鋰并有效降低提取成本,成為擺在廣大科研工作者面前的一道難題。在第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中,西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院王磊團隊參賽項目——鹽湖鹵水綠色提鋰技術(shù)就探索解決這一難題。
早在2016年,我國發(fā)布的《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016—2020年)》中,鋰便被列入“國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”目錄。錨定國家需求,王磊團隊自主創(chuàng)新探索出路,使鋰的提取成本從3萬元/噸以上降至1.5萬元/噸之內(nèi),且更加環(huán)保。
“要大力開發(fā)鋰資源,鹽湖提鋰技術(shù)非常關(guān)鍵。”王磊說,為更好提取鋰,團隊不僅在理論上進(jìn)行了創(chuàng)新,提出膜污染微觀作用力理論,制備了新型功能材料與二維材料功能膜,還提出了受限通道界面荷電精確調(diào)控理論,實現(xiàn)離子精準(zhǔn)分離,進(jìn)而為項目的順利開展奠定了理論基礎(chǔ)。
此外,團隊在研發(fā)過程中,還基于微觀作用力開發(fā)了適合水質(zhì)的抗污染超濾膜;開發(fā)了“高效吸附+多效膜分離”鹽湖鹵水棄液提鋰技術(shù),并獲得發(fā)明專利39項。“在這些因素的作用下,我們自主研發(fā)了‘固相離子束縛+多效膜分離’為核心的鹽湖鹵水綠色提鋰技術(shù),可穩(wěn)定產(chǎn)出電池級碳酸鋰(Li2CO3≥99.5%)。”王磊說,該技術(shù)能夠從鎂鋰比高達(dá)1300:1,鋰濃度僅為0.07g/l的鹵水中高效提鋰,且整個過程綠色環(huán)保無污染,工藝流程全程綠色無污染。
同時,該項目還能進(jìn)一步擴大鋰的開采范圍。不僅可以針對較高濃度含鋰鹽湖鹵水,還能從低鋰濃度鹽湖鹵水提鉀棄液、提硼棄液、含鋰地下水、含鋰油田采出水等中提取鋰。
目前,該項目已形成“聯(lián)合研發(fā)+眾創(chuàng)空間孵化+種子天使基金”的師生共創(chuàng)、自主轉(zhuǎn)化產(chǎn)學(xué)研深度融合新模式,共有29項專利技術(shù)實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)化,共孵化6家相關(guān)企業(yè)。
“選擇參加此次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,一方面是分享和推廣研究成果,另一方面則希望通過此次大賽能進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。”王磊說。
原標(biāo)題:王磊創(chuàng)新團隊:切入新能源賽道 探索鋰電池產(chǎn)學(xué)研深度融合新模式