Международная группа исследователей разработала новый класс мембран на основе нитрид-борных нанотрубок, которые могут значительно ускорить извлечение лития из отработанных аккумуляторов.
Ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что созданные ими мембраны избирательно пропускают ионы лития и транспортируют их значительно быстрее, чем предполагали существующие теоретические модели.
В ходе экспериментов исследователи установили, что ионы лития проходят через мембрану в 31 раз быстрее ожидаемого. Кроме того, они движутся заметно быстрее других типов ионов, что делает технологию перспективной для выделения лития из сложных смесей веществ.
«Это уникальный механизм, который очень быстро транспортирует ионы лития через нанотрубки. Скорость переноса значительно превышает как теоретические оценки, так и показатели существующих экспериментальных систем», — заявил соавтор исследования, доцент кафедры химической инженерии Университета Иллинойса в Чикаго Сангил Ким.
Авторы работы создали мембраны, содержащие миллионы микроскопических каналов из нитрид-борных нанотрубок. Во время испытаний ученые разместили мембраны между солевыми растворами разной концентрации и зафиксировали аномально быстрый перенос ионов через поры.
Разработка может найти применение при переработке отработанных аккумуляторов и извлечении из них лития, спрос на который растет вместе с производством электромобилей и систем хранения энергии. Кроме того, технологию можно использовать для получения так называемой «голубой энергии» — выработки электричества за счет смешения пресной и морской воды.
