目前，世界上大約 75% 的鋰來自于橫跨阿根廷脂倦、玻利維亞和智利的一片山地，這個地區(qū)被稱為“鋰三角”元莫。在那里赖阻，金屬是通過將鹽水泵入巨大的露天盆地，在一年的時間里將其蒸發(fā)掉而提取的踱蠢。然而火欧，這個漫長的過程在一個渴望鋰的世界里是一個主要的瓶頸，雖然有其他的來源茎截，但大多數(shù)都有環(huán)境成本苇侵。

為了防止迫在眉睫的短缺，包括美國在內(nèi)的許多國家都在尋找可持續(xù)的方法來提取這種需求量大的元素企锌。這就是普利茲克分子工程學(xué)院紐鮑爾家族助理教授劉崇(Chong Liu榆浓，音譯)的作用。

劉崇是一位材料科學(xué)家其神，她研究物質(zhì)的特性殴衡，以創(chuàng)造高度專業(yè)化的材料。目前垄窃，她的實驗室正在開發(fā)一種新型的電極蟀腌，可以通過一種叫做電化學(xué)插層(electrochemical intercalation)的過程從海水中提取有價值的元素番雀。雖然劉的工作仍處于早期階段，但它可能是在任何地方提取鋰的最可持續(xù)方法之一抠偏。

劉說：“我們的主要動機是創(chuàng)造一個盡可能環(huán)保的過程企亮。由于我們采取的是電化學(xué)方法，我們完全避免了對強熱或強酸的需求绝开，而且我們只得到我們想要的元素--這就是單離子的選擇性”讶里。

這種方法是美國能源部正在認真對待的一種方法。9 月 2 日剑督，劉被任命為 13 名研究人員之一谆精，他們將獲得 3000 萬美元的基金，旨在確保國家清潔能源技術(shù)的關(guān)鍵材料供應(yīng)菠食。

美國能源部部長珍妮弗-格蘭霍姆(Jennifer M. Granholm)說：“擴大電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施浮笔，加強我們國家的電網(wǎng)，并通過數(shù)百萬個清潔能源工作崗位為我們的經(jīng)濟提供動力瓣铣，這些都依賴于鈷和鉑等關(guān)鍵材料供應(yīng)鏈的保障答朋。我們無碳的未來的關(guān)鍵在于加強美國的清潔工業(yè)，建立美國制造的關(guān)鍵材料的強大供應(yīng)鏈系統(tǒng)棠笑，并在國內(nèi)和國外積極部署由此產(chǎn)生的氣候技術(shù)”梦碗。

在分子層面上，Liu通過設(shè)計高度特定的電極材料來實現(xiàn)這一目標蓖救，這些材料將離子吸引到電極上洪规，同時只捕捉某些元素，將其捕獲循捺。不過斩例，這種方法也有挑戰(zhàn)。因為海水中的鋰濃度相當?shù)痛娱伲s為百萬分之 0.2念赶，任何提取技術(shù)都需要非常高效，以便以合理的速度提取鋰恰力。此外叉谜，為了在工業(yè)規(guī)模上使用這些電極，它們將需要由高選擇性居然、高耐久性的材料制成奖肋。選擇最佳候選材料將需要時間仑连。

劉明白這些挑戰(zhàn)郑喊，她已經(jīng)在設(shè)計層面上考慮了這些挑戰(zhàn)。她的實驗室已經(jīng)在材料選擇過程中看到了有希望的結(jié)果瀑尔，將候選材料縮小到幾個可能的系列阎臂，她正在努力用新的機器學(xué)習(xí)技術(shù)來進一步完善嘶刚。她希望在未來十年內(nèi)，會有一個新的贺勿、完全可持續(xù)的鋰提取系統(tǒng)紧碴。

劉說：“我完全期待在10年或20年內(nèi)，我們將看到人員和貨物運輸方式的徹底轉(zhuǎn)變甩卷。但是為了創(chuàng)造這一點拔较，為了認真解決氣候變化問題，我們需要為該過程的每一個方面找到環(huán)境友好的方法劝薄，包括電池制造槽畔。這就是我們希望提供的東西”。