Российские исследователи и их коллеги из Китая и Сингапура разработали мембрану, способную избирательным образом извлекать литий из переработанных аккумуляторов с 98-процентным уровнем эффективности без вреда для окружающей среды. Об этом сообщила пресс-служба Университета ИТМО (Санкт-Петербург).

«Технология позволяет выделить из соленого раствора 90% ионов лития и 98% — из рассола, приготовленного из литий-ионных батареек. Она превосходит многие мембранные методы выделения лития и по эффективности сопоставима с выделением лития из твердых минералов, однако наш процесс заметно энергоэффективнее», — пояснил доцент научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Иван Москаленко, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Разработанные и изученные мембраны изготовлены из так называемых максенов. Так ученые называют двумерные материалы, состоящие из атомов переходных металлов и углерода, а также часто включающие в себя азот, фтор или кислород. Пленки из максенов обладают необычными свойствами, которые делают их похожими на металлы.

Зарубежные и российские ученые обнаружили, что комбинация из максенов на базе титана и углерода, а также гидроксипропил-целлюлозы, один из эфиров этого природного материала, способна очень избирательным образом взаимодействовать с разными ионами металлов. Ученым удалось подобрать такую комбинацию этих материалов, которая пропускала через себя ионы лития, но не похожих на них ионов других элементов, при приложении тепла или электричества.

Как объясняют исследователи, нагрев или охлаждение целлюлозы в мембране позволяет гибким образом контролировать свойства материала, в том числе характеристики наноканалов в его толще, которые избирательным образом поглощают ионы лития и при этом не пропускают через себя ионы магния. По словам ученых, процесс управляется электрическим нагревом и не требует больших затрат энергии, благодаря чему он отличается высоким уровнем энергоэффективности.

Создание этой технологии, как отмечают исследователи, позволит извлекать литий не из природных сред, где его добыча ведет к ухудшению экологической обстановки, а из отработанных аккумуляторов и батарей. Это повысит экологичность использования «зеленой» энергетики, электротранспорта и электроники. Для решения этой задачи зарубежные участники исследования уже внедряют технологию на предприятии в Сингапуре, подытожили химики.