Tilgangen på litium er begrenset, og den høye prisen på råvaren er en faktor bak jakten på billigere batterikjemi. Prognosen er dessuten at den landbaserte reserven forventes å være uttømt innen 2080.
Mengden litium i havet er i beste fall 0,2 milliondeler (ppm), men en rekke forskningsprosjekter har jobbet med metoder for å utvinne grunnstoffet fra vannet – inkludert i Japan. Nå har King Abdullah University of Science and Technology (Kaust) utviklet en teknologi som sies å gjøre utvinning til en lav kostnad.
Det er en elektrokjemisk celle med en keramisk membran som består av litium-lantan-titanoksid (LLTO). Sjøvann føres inn i cellens hovedkammer, og litiumioner passerer gjennom membranen for å samles i et sidekammer.
Åpningene i membranstrukturen er så små at større metallioner holdes utenfor. I sidekammeret er det en bufferløsning som holder en stabil pH-verdi, samt en kobberkatode belagt med platina og ruthenium.
Ved anionbytter og membranfiltrering føres de negative ionene til et tredje kammer som inneholder en natriumkloridoppløsning og en platina-ruthenium-anode. Ved en spenning på 3,25 volt genererer cellen hydrogen ved katoden og klorgass ved anoden – dette driver igjen transporten av litium gjennom LLTO-membranen.
Forskerne startet med vannet i Rødehavet. Etter fem anrikningssykluser nådde vannet i cellen en litiummengde på 9000 ppm. Takket være justeringen av pH-verdien til løsningen er litiumet rent nok til å brukes i batteriproduksjon.
Ifølge forskerne er dette første gang en såkalt LLTO-membran er brukt til å samle inn og konsentrere litium. Arbeidet deres er publisert i Energy & Environmental Science. Nå vil forskerne fortsette å jobbe med optimalisering av membranen og utformingen av cellen.
Artikkelen ble først publisert av Ny Teknik.
