从卤水到电池的完美闭环：科学家系统验证乌尤尼盐湖锂资源商业化应用

原文发表于《科技导报》2025年第15期科技新闻-卓越亮点

盐湖直接制备碳酸锂电池

图片来源：pixabay

随着全球电动交通和储能需求快速增长，锂资源的战略地位日益凸显。目前，锂通常从硬岩矿或卤水中提取，并加工成碳酸锂、氧化锂或氢氧化锂等形式。与硬岩矿开采相比，从卤水中提取锂的温室气体排放量显著更低。这一差异主要归因于硬岩提锂在开采和精炼过程中能耗更高。近日，英国华威大学L.F.J.Piper教授团队系统验证了来自玻利维亚乌尤尼盐湖的卤水提取碳酸锂在锂离子电池制造中的实际应用潜力，并首次贯通从资源提取到商业化电池评估的全流程。

研究团队成功将卤水提取的碳酸锂纯化至99.59%的电池级纯度，并首次将其直接用于镍锰钴酸锂（NMC111）正极材料的大规模合成。通过软包电池和三电极体系2种测试平台，团队在接近工业应用的面密度和载量条件下，验证了该正极材料的循环稳定性和倍率性能，为其商业化应用提供了可靠依据。

为深入理解材料的性能衰减机制，研究还利用原位X射线衍射技术，在长周期测试中实时观测NMC111晶体结构的演变过程。结果显示，尽管经历百余次循环，材料仍保持良好的结构可逆性，其容量衰减主要源于活性锂损耗，而非结构破坏或扩散障碍。这一发现为后续优化锂电正极设计、延长电池寿命提供了数据支持和研究方法。

乌尤尼盐湖是全球锂资源最为丰富的盐沼之一，估计蕴藏超过2300万t锂。未来研究团队计划进一步将该卤水源碳酸锂应用于其他正极材料，如镍钴锰酸锂622型、锰酸锂和磷酸铁锂等，并评估其在高电压和长期循环下的行为表现，全面验证其跨体系的通用性与可靠性。

（来源于中国科技期刊卓越行动计划入选期刊：Energy & Environmental Materials，2025，0（e70053））

☟

精彩内容回顾

借鉴国际经验，破局中国深远海风电管理

桃李无言，下自成蹊——怀念我的导师周秀中教授

掘金深蓝：展望2040中国海洋工程科技

“中国建造”的硬实力，与工程软件的“软肋”

专访陈亚宁 | 探索破解全球干旱的科学之道

《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、专稿专题、综述、论文、政策建议、科技人文等。