一种新的电渗析技术可以直接和连续地从盐水中提取锂，比最常见的采矿方法便宜40%左右，对环境的影响也小得多。目前，锂的开采主要是通过从地下蓄水层抽取天然锂盐水到蒸发池中，这需要大量的能源和化学处理，并且需要大片的土地。
智利伊基克的一家锂厂。目前从盐水中提取锂的方法需要很大的空间。一种新的电化学技术可能使这一过程更紧凑、更便宜
研究人员说，如果这种方法可以扩大规模，这项工作可以帮助满足电动汽车电池和可再生能源存储对金属不断增长的需求，同时降低其价格。
近年来，由于高选择性分离膜的可用性，电渗析作为一种潜在的锂提取方法获得了发展势头。这个概念本质上是利用电场选择性地过滤溶液中的锂离子——可以是盐水或海水——迫使它们穿过半透膜，产生更浓缩的溶液，从中提取锂。
然而，虽然最近使用最先进的固态电解质(SSE)膜的原型系统已经开发出来，但由于它们需要高电压，它们仍然是能源密集型的，效率低下，从而破坏了它们的经济可行性。
现在，美国斯坦福大学的崔屹和他的同事们相信他们已经克服了这些挑战，他们开发了一种新的电渗析方法——被称为氧化还原偶电渗析(RCE)——用于连续提取锂，关键是，逆转了半氧化还原或水分解反应，而这种反应通常是电渗析的驱动力。
崔说:“我们的方法在效率和成本方面的优势使其成为当前提取技术的一个有希望的替代方案，并可能改变锂供应链的游戏规则。”“最终，我们希望我们的方法能显著推进电气化交通和储存可再生能源的能力。”
使用RCE连续提取锂的整个过程(左)。对两种RCE路线的成本分析表明，它可能比使用蒸发和化学沉淀的传统提取便宜得多
该团队创建了一个左室和右室的设置，分别包含阴极和阳极，由商业SSE膜分开。然后将氢氧化锂溶液送入右室，阳极还原水，通过析氢反应(电化学水分解的半反应)产生氢氧化物和氢气。在正常的电渗析中，析氢反应通常在阴极与析氧反应耦合。然而，在团队的设置中，半反应产生的氢被送入左室，左室也被提供了富含锂的盐水。然后，氢与卤水中的氢氧根反应，在阴极生成水。
为从进料卤水到接收溶液连续提取锂而设计的流动池示意图。何珥;氢氧化反应。她;析氢反应。LISICON，锂超离子导体膜
这种氧化还原偶联反应导致电解质中电荷的积累，促使锂离子从左腔向右腔迁移，从而丰富了氢氧化锂溶液。然而，当氧化还原偶联反应被逆转为氧化氢而不是产生氧气时，研究小组发现提取过程在大约100毫伏的超低电压下工作。相比之下，其他最近的原型电渗析系统需要3V或更高的电压。
该方法适用于各种盐水，包括锂、钠和钾浓度不同的盐水，以及石油生产废水。研究人员还将他们的实验室系统的规模扩大了四倍，证明了RCE方法仍然是节能的和高选择性的。崔说:“这表明该方法可以应用于工业规模，使其成为当前提取技术的可行替代方案。”
美国范德比尔特大学(Vanderbilt University)资源提取与分离专家林世宏(Shihong Lin)评论说:“这里的关键创新是所谓的氧化还原偶联电渗析——在高选择性和低能耗方面表现非常好。”“然而，实际应用的问题是，商用SSE(所使用的膜)非常昂贵，因此扩大规模是非常具有挑战性的。”
然而，崔仍持乐观态度。他说:“这种类型的膜还没有大规模的商业应用，所以目前它的售价很高，但没有理由说这种成本不能降低很多个数量级。”该团队目前正在寻求提高膜的稳定性和提高提取率，其中包括研究替代膜材料。
