在自然界中，锂存在于大约 145 种矿物中，但只有部分矿物以商业数量供应。它也存在于盐水、温泉和海水中，含量在 20-65 ppm 之间。这种元素可以以多种不同的形式出现：例如，在异常浓度的伟晶岩中；在与粘土相关的沉积环境中；在低温和高温下与矿物相关的热液蚀变区域；在非海洋蒸发岩中；在来自沙漠环境的盐水中；在与油田相关的盐水或盐水中；在硼、铍、氟、锰和可能的磷酸盐的矿床中；在与硅酸镁相关的湖泊环境中；在沙漠环境中的水、植物和土壤中；在富含铁的沉积岩中。

除上述情况外，运营中的主要矿床位于伟晶岩或古盐湖和盐湖矿床中，绝大多数勘探因素证实仅存在异常浓度的锂，目前在经济上不可行。在智利，锂存在于阿尔塔科迪勒拉（Alta Cordillera）的盐矿床中，在硝酸盐田和相关的盐矿床中也有少量存在。

阿尔塔科迪勒拉的盐矿床

锂有许多应用： 用于制造电脑、手机和电动汽车的电池（预计量产后对这些电池的需求将急剧增加）；用于神经疾病的特定药物（抗抑郁药）；净化环境空气；航空合金（Mg-Li）；以及用于核工业的锂基润滑剂，作为冷却剂和 pH 调节剂，并为下一代核聚变反应堆获取氚元素。

碳酸锂 (Li2CO3)) 是应用最广泛的锂化合物； 5.32克其中含有1克锂。智利是世界上最大的锂生产国，其最大的矿床 Salar de Atacama 的已知储量为 4.3 x 106 吨，该矿床占世界经济可行储量的 40%。在 1998 年进入 Minsal（Sociedad Minera Salar de Atacama Ltda）市场后，智利成为世界领先的锂生产国和出口国：生产 30,000 吨精矿，相当于世界市场需求的 50%，与 Sociedad Chilena del Litio (SCL) 引领着锂矿的出口。

电动汽车大力推动了对锂的需求

仅在日本，每年发表的论文就包含大约 10,000 种新材料的研究，这些材料具有不同的物理、化学、电学、磁学、离子和电化学特性。氰化物、氢氧化物和锂金属等新产品的开发正在进行中。

锂离子的用途

锂的第一个商业用途是在冶金中使用少量的铝锌锂合金和铅合金，其中锂作为硬化剂添加。1953年至1959年间，美国原子能委员会使用大量氢氧化锂分离出锂6同位素，用于氢弹的研制和生产。自 1961 年以来，锂一直以浓盐水的形式用于溴化锂等化合物中，用于吸收式空调设备；陶瓷工业用碳酸锂；金属锂，作为医药产品合成的中间体，和丁基锂一起，作为合成橡胶制造聚合反应的催化剂。

从 1974 年开始，金属锂在一次电池中作为阳极的使用开始迅速增长，因为锂除了具有其他独特的特性外，还具有电化学反应性。1980年，铝工业取代陶瓷和玻璃成为锂产品的主要用户。 锂和铝的合金的发展为铝、航空工业和军事的研究带来了进步和新用途的开发。之后，通过在商用和军用飞机部件中使用的传统铝合金中添加 1.5% 至 3% 的锂，实现了更轻的合金；从而生产出一种重量减轻 10%、节省燃料并达到飞机载货能力 20% 的材料。

目前，这些合金的锂金属消耗量约为每年 45 吨，或约 500,000 磅碳酸锂。最近，已经开发出在航空航天工业中发现了极大适用性的高温陶瓷。由于这类材料含有锂，在极端温度条件下，膨胀和压缩性能几乎为零。美国仍然是高附加值锂化合物的第一大生产国和各类锂材料的最大消费国，2000年锂消费量为2800公吨。锂化合物还满足原铝工业的需求，用于电池组件、空调、润滑剂、除湿系统、复杂纺织品的生产、游泳池和浴缸的消毒剂以及干洗衣店的漂白剂。

锂的晶体结构仅由于晶格位置中的固定离子与自由电子之间的静电引力而稳定。但由于自由电子少，吸引力不是很强，锂晶格较弱，易变形，硬度很低。熔点低，180.5°C；然而，在此温度下破坏晶格和熔化金属所需的热量非常高。因此，锂可用作散热器，特别是在需要低总体设计重量的系统中，并且在核工业中作为闭环反应堆传热材料非常重要。

锂很容易放弃其外层电子，这意味着它是一种非常强大的还原剂，可以与较弱的氧化剂快速反应。例如在室温下与氮反应生成氮化物Li3N；它与空气中的氧气迅速反应形成氧化物 Li2O；而与氟的反应是所有元素中最剧烈的。由于这些特性，锂在非常高的电化学能量生产系统中得到应用，例如锂-氯、锂-硫和各种其他类型的电池；现在这是一个不断扩张的行业。

锂由同位素锂 6 (7.4%) 和锂 7 (92.6%) 组合而成，同位素原子量为 6.941。 6 同位素非常重要，因为它是获得氚的原料，氚与氘一起被认为是可能的核聚变反应堆燃料（Tagger 1983）；据估计，此类反应堆将成为解决全球能源问题的方法。氚的形成和反应能量如下：

3Li6 + 0n1 — 2He4 + 1H3 + 4,78 Mev

中子逆反应：

1H2 + 1H3 —- 2He4 + 0n1 R + 17,6 Mev 

其中 NL 和 NR 是慢中子和快中子。只有慢中子才能有效地将锂 6 转化为氚。在核领域，压水堆型反应堆正在评估在冷却剂中使用另一种具有中和和调节作用的元素的可能性，而不是氢氧化锂。由于价格目前受到能源领域对锂的需求的压力，核工业研究了用 KOH 替代。

锂离子的分离

锂元素元素是从盐水中提取的，它以天然盐的形式存在，例如智利的 Salar de Atacama 和阿根廷的 Salar del Hombre Muerto 等；锂元素还可以来自矿床，例如澳大利亚的格林布什锂辉石；和玻利维亚最大的锂储量之一，位于玻利维亚乌尤尼盐滩的 2100 万吨锂矿。

玻利维亚乌尤尼盐滩

世界上大部分锂产量来自盐水，因为生产成本远低于矿床（估测分别为 10000-15000 人民币/吨和 28000-35000 人民币/吨）。锂有两种天然来源：首先是矿物锂辉石，它是硅酸铝锂 (LiAlSi2O6)，与石英、云母和长石有关。另一个生产来源是来自盐滩和间歇泉的天然盐水，主要以盐的形式存在，即硫酸锂钾 (KLiSO4)。

如上所述，锂可以从硅酸铝锂沉积物（LiAlSi2O6 和 Li2O·Al2O3·4SiO2）中获得，其含量为 3.73% Li 和 8.03% 氧化物 Li2O。其他相关元素为 51.59% O； 30.18% Si和64.58% SiO2； 14.5% 铝和 27.4% Al2O3。锂辉石（原产于希腊）在美国也被称为锂辉石，它是一种硬度为 6.5-7 的晶体，密度为 3.1 g/cm3。它可以是各种颜色，如浅灰色、黄色、绿色和紫色。

玻利维亚的锂储量或资源位于盐水中，其密度约为 1.2 克/升 (g/L)，因此按重量计 0.1% 的锂浓度将相当于百万分之 1,000 (ppm) 和 1.2 g/ lL的锂盐浓度。盐水是通过泵送和通过两种方法之一浓缩锂来提取的。首先，通过使用选择性锂吸附剂（聚乙二醇）进行吸附；其次，在为此目的建造的浅水池中蒸发。除了提高盐的浓度外，蒸发也会在溶液饱和时引起沉淀。吸附的优点是不受盐水成分的影响（锂含量低的盐水可以像海水一样进行实验处理）或当地的气象条件；此外，产生的废物也很少。

缺点是需要试剂，吸附设备昂贵复杂，吸附剂成本高。

自然蒸发的优点是不消耗能源，使用化学试剂少；而缺点是需要同时使用另一种分离方法，废物的积累以及对位置天气条件（蒸发速度和降雨量）的依赖。 Salar de Uyuni 选择了后一种方法（并安装了一个试验工厂），因此仅对其进行简要说明。世界上最大的锂生产区来自智利的Salar de Atacama卤水，该卤水采用蒸发法，有数据和操作因素，可与Salar de Uyuni对比。阿塔卡马卤水比乌尤尼卤水富含锂（也含有钾和硼），因此对锂浓度有害的 Mg:Li 比例分别为 6:1 和 19:1。

阿塔卡马的蒸发和降雨量分别为 3,200 毫米/年和 10-15 毫米/年；而在乌尤尼则是 1,500 毫米/年和 200-500 毫米/年。因此，乌尤尼的蒸发量较少，降雨量要高得多，这减缓了蒸发量。在阿塔卡马，蒸发过程在 12-18 个月内将锂从 0.15% 浓缩到 6%（40 倍）；因此，预计乌尤尼的蒸发需要更长的时间，特别是如果下雨像最近一样猛烈，当时它淹没了试点工厂的蒸发池。

例如，直到 1997 年，Salar de Atacama 的卤水只生产碳酸锂；然后，从 1998 年开始，它还在其生产过程中加入了氯化锂。碳酸盐是通过 2 个主要阶段从该盐水中获得的： 太阳能蒸发池中溶液的浓缩：Salar de Atacama 盐水的初始锂含量约为 0.17%，然后达到 4.3-5.8% 的锂浓度。

化工厂的浓盐水处理：为了生产 Li2CO3（纯度为 99.5%），浓盐水经过提纯和结晶，然后进行碳酸化过程，然后在晶体最终干燥时沉淀。Sociedad Chilena de Litio（或 SCL，隶属于塞浦路斯 Amax Minerals Co 的子公司 Foote Míneral Co）应用的锂回收工艺是由该公司在其位于美国内华达州 Silver Peak 的工厂开发的，适用于这种盐水的性质。Chemetall Foote的生产满足了其在美国的化工厂生产高附加值锂化合物的必要需求，也满足了Chemetall在德国和我国台湾的母公司的需求。 

锂元素的分离装置

氯化锂的沉淀精炼 

UMSA-ORSTOM（法国科学研究发展研究所）于 1987 年在法国进行的“乌尤尼盐沼盐水的化学处理”实验室研究模拟了 5 个容器中蒸发池的条件，确定了钠氯化物（NaCl）首先沉淀，然后氯化钾（KCl）几乎立即沉淀。由于氯化镁 (MgCl2) 不能通过蒸发分离，这使过程复杂化，因此通过添加石灰将其沉淀为氢氧化镁 (Mg(OH)2)。在 5 个容器中充分浓缩的氯化锂用氢氧化钠洗涤以除去任何残留的微量镁和钙，最后使用碳酸钠沉淀为 Cl-。锂的平均回收率为80.8%，Cl-的平均纯度为94.4%。

最近在日本国立先进工业科学技术研究院用 25 L 含 0.107% 锂的盐水进行了三项实验室测试，通过吸附法获得锂，得到纯度大于 99.8% 的 Cl-平均回收率为 73%。该方法用于阿根廷 Salar del Hombre Muerto，其中锂含量为 0.06%。任何方法得到的Cl-都必须经过提纯、干燥和结晶。尽管 Salar de Atacama 的锂含量很高，并且在处理过程中获得了经验，但其回收率为 42%。用于制造电动汽车电池的 Cl- 必须具有至少 99.95% 的纯度，因此通过沉淀获得的 Cl- 必须通过各种反应和重结晶阶段进行精制，在某些情况下通过离子交换树脂进行精制。

由于精炼过程是有成本的，而且每道工序后回收率较低（在精炼阶段估计约为70%），随着Cl-纯度的提高，其价格上涨的比例要大得多。尽管描述的获得 Cl- 的方法看起来很简单，就像任何工业过程一样，但它需要足够的技术和物流、经验丰富的技术人员和训练有素的人员。对试点工厂运行的评估将要么确认使用蒸发池的锂浓缩过程，要么导致工艺的改变。

实施例 1. 智利阿塔卡马富锂卤水工艺

碳酸锂是锂盐中需求量最大的基础化合物，占锂产品的 60%。其重要性主要在于易于提纯，可转化为其他无机和有机锂盐，如Li2CO3、LiBr、LiOH.H2O等化合物。世界产量估计为每年 45,000 吨，智利是主要生产国，而碳酸锂的主要消费国是美国。来自阿塔卡马盐沼的卤水自 1984 年以来一直由智利锂电公司提取，并拥有年产 11,800 吨 Li2CO3 的生产厂。

盐水由深度达 30 m 的泵提取，然后通过管道输送到太阳能蒸发池系统，其中锂的浓度从 0.17% 到 4.3%。盐滩内的池塘是通过破坏盐壳并留下平坦的表面而建造的，上面有一层粘土。蒸发池的堤坝和底部均衬有 0.5 毫米厚的耐腐蚀塑料布。聚氨酯保护是通过一层约 30 cm 厚的 NaCl 盐实现的。在蒸发过程中，盐分依次沉淀在池塘中，作为杂质被收集和丢弃：石盐 (NaCl)、硅藻土 (NaCl + KCI)、光卤石 (KMgCl3·6H2O) 和水镁石 (MgCl2·6H2O)。

光卤石锂 (LiCl.MgCl2.7H2O) 在较高浓度的池塘中沉淀。它所含的锂通过再制浆和用氯化镁饱和溶液洗涤而回收，但氯化锂不饱和。Bischofite (MgCl2. 6H2O) 存在且未溶解；它通过离心分离，然后从系统中取出。这种浓缩盐水最终含有 5.8% 的锂、20% 的镁和 0.7% 的硼酸 (H3BO3)，准备运往距离阿塔卡马盐沼 170 公里的安托法加斯塔的化工厂。

La Negra 工厂的化学处理包括在两个净化阶段去除剩余的镁，分别为碳酸盐和氢氧化镁。这是通过用来自碳酸锂沉淀最后阶段的母液将浓缩盐水稀释至锂含量为 0.6% 来完成的。该产品通过纯化的无镁盐水 (1 ppm) 和 Na2CO3 溶液之间的热反应（约 85°C）获得，沉淀出 Li2CO3。最终产品被干燥并以晶体 (70%) 的形式出售或压实并以颗粒 (30%) 的形式出售。产品纯度接近99.5% Li2CO3。然而，它的硼含量（400-600 ppm）阻止其用作通过氯化锂制造锂金属的原材料。

2LiCl + Na2CO3 == Li2C03 + 2NaCl

为了解决这个问题并获得市场要求的最高规格的碳酸锂，FOOTE 设计了一种在分离剩余镁之前的阶段通过溶剂萃取从盐水中去除硼的工艺。液-液萃取单元首先从盐滩的浓盐水中分离出剩余的硼，然后继续进行上述过程。最后，获得了硼含量非常低（小于 5 ppm）的碳酸锂产品。

在第一阶段，大部分镁被浸出，该过程导致形成硫酸盐含量低的氯化锂溶液，最后用碳酸钠处理以获得碳酸锂。1998 年，Minsal 估计其 Li2CO3 的产量为 9,000 吨，产能超过 20,000 吨/年。该公司一直在考虑在德克萨斯州扩建丁基锂工厂，以促进电池材料的生产。Minsal 开发的工艺在其早期阶段与 SCL 使用的工艺非常不同，因为它考虑使用从含有硫酸锂的池塘中收获的盐作为原料。

1997 年，硝石商业化领域的领导者 SQM 开始从 Salar de Atacama 盐水中商业化和生产碳酸锂。用于生产氯化钾的太阳能蒸发过程产生的一部分盐水继续其浓缩过程，并构成锂的来源，SQM 在 Salar del Carmen 的一家工厂中生产碳酸锂。锂浓缩盐水通过卡车从 Salar de Atacama 运输到工厂，在那里首先提取剩余的硼含量，然后通过提取和过滤过程提取镁。

最后，纯化的锂盐水与碳酸钠反应生成碳酸锂，碳酸锂经过过滤、洗涤、干燥和包装成不同的产品形式，从精细产品（例如用于可充电锂离子电池行业的产品）到用于锂离子电池行业的颗粒产品。铝材生产工艺。SQM 和 FMC (SCL) 两家公司都将浓缩盐水从盐滩运输到其位于安托法加斯塔的工厂，实际上覆盖了整个美国市场（88% 的锂由美国从智利进口，7.5% 从阿根廷进口，其余来自中国和日本的少量）。

由碳酸锂或氢氧化锂制取氯化锂的工艺是通过与盐酸反应实现的：

Li2CO3 + 2HCl === 2LiCl + H20 + C02

LiOH·H2O + HCl === LiCl + 2 H2O

为了去除碳酸盐盐水中的硫酸盐和钙，需要向反应器中加入草酸和氯化钡。随后，将盐水过滤以除去其中的杂质。然后该过程继续到结晶、离心和干燥阶段。结晶的氯化锂用冷水反洗，随后过筛。金属锂可以从氯化锂中获得，氯化锂可用于锂铝合金和一次电池（能源）。这种元件的优点之一是它可以加热到 600ºC 而不会分解。在氢气气氛中加热到 800ºC 时，它会部分分解成氧化锂和二氧化碳，这是一种难溶性化合物。

实施例 2. 获得 LiCl 的微分过程

在一系列连续蒸发池中，钠、钠和钾、氯化钾和氯化镁由于溶解度不同而沉淀。一旦达到大约 6% 的 LiCl 浓度，加入石灰以沉淀镁，而硼可以通过溶剂萃取以异丙醇酯的形式去除，并通过蒸馏回收。

D. Galli 在 ADI 公司专利中详细描述了这些过程，该专利对应于萨尔塔的 Rincón 盐滩的开发。添加石灰后，Mg、Ca 和 B 被分离，该过程可以根据所需的锂化合物采用各种替代方案：通过添加索尔维苏打，沉淀出不纯的碳酸锂，然后在添加 CO2 后将其转化为碳酸氢锂，从而得到过滤和加热后的电池级 Li2CO3。

或者，可以通过浓缩氯化锂溶液的电渗析获得高纯度 LiOH·H2O 和 LiCl。 Simbol 公司开发了一种通过 LiCl 电渗析纯化 LiOH 以获得电池级的专利方法。作为先前工艺的替代方案，盐水可以在交换树脂柱中处理，在添加索尔维苏打之前分离污染物以获得高纯度碳酸锂。需要注意的是，色谱柱的洗脱和再生会导致大量废液的形成。

碱石灰工艺将 Mg2+ 和 SO42- 沉淀为 Mg 和 Ca 硫酸盐，它们构成了污泥污染物。这可用于巩固盐滩或锂材料的开发路径，作为建筑物的战略性天然防火填料资源。由于硼对获得金属锂有负面影响，因此必须用异丙醇等溶剂萃取除去硼，形成酯。采用小苏打法，得到工业级Li2CO3（> 99.5%），通过鼓泡CO2、过滤、升温除去CO2沉淀出电池级碳酸锂，可重新溶解为可溶性碳酸氢盐LiHCO3与再循环的二氧化碳。

重要的是要注意，这个过程可以作为大气二氧化碳的固定来实施，从而获得绿色债券。高纯度氯化锂可以通过再溶解在异丙醇中形成，蒸馏回收溶剂。此外，碳酸锂可以溶解在 HCl 中并在离子交换柱上处理以获得高纯度的 LiCl。最后，金属锂是通过在大约 400°C 在氩气氛下电解 KCl-LiCl 的熔融共晶混合物获得的。使用除水以外的溶剂可能很昂贵。

然而，通过蒸馏回收它们会增加能源成本，因此必须仔细评估对最终产品成本的影响。由于石灰沉淀过程中氢氧化镁的絮凝，镁含量高的盐滩（例如阿塔卡马和乌尤尼）可能会出现问题。在这些情况下，首先应在太阳辐射蒸发浓缩阶段之前通过 Ca(OH)2 沉淀去除镁。在镁含量高的盐滩中，硫酸盐路线优于氯化物路线。

示例 3. 选择性锂回收 (LiOH)

在存在高浓度其他碱金属和碱土离子的情况下，从含量低于 1% 的盐水中选择性回收锂是一个工业目标。蒸发过程基于锂盐在浓盐水溶液中的不同溶解度，这称为分级重结晶。或者，已经设计了选择性化学和电化学工艺用于回收高纯度氯化锂、氢氧化锂或碳酸锂，以寻求减少工艺时间并减少由于水损失和形成对环境有害的废物造成的环境影响。

最近，有人提出了一种基于低溶解性磷酸锂沉淀的快速方法 Li3PO4 (0.39g/l)，用于用磷酸处理盐水。然后用石灰处理不溶性磷酸锂以形成非常不溶性的羟基磷灰石并回收可溶性氢氧化锂。

3Li3PO4 + 5Ca(OH)2 -> Ca5(PO4)3OH + 9LiOH

从阿根廷盐矿中提取锂的过程。在这个过程中，通过用硫酸处理羟基磷灰石来回收磷酸，形成具有建筑应用的水合硫酸钙（石膏）：

Ca5(PO4)3OH + 5H2SO4 -> 5CaSO42H2O + H3PO4

该方法已获得韩国钢铁公司 Posco 的专利，该公司于 2015 年在胡胡伊的 Cachauri 安装了一个试验工厂。该方法不通过蒸发处理盐水，因此比蒸发方法快得多。然而，因为它使用了磷酸，虽然可以回收，但会以污染污泥的形式留下磷酸镁和磷酸钙残留物。

吸附方法

使用 MnO2、TiO2 和氢氧化铝等吸附剂对盐水和海水 (0.125 ppm) 中锂 (300-1000 ppm) 的选择性吸附进行了广泛研究。这些系统中锂的吸收取决于锂离子在这些氧化物的非化学计量网络中的嵌入，容量为 3-35 mg/g，根据吸附剂的类型而异。在提取富含锂离子的溶液（例如盐水 (> 5 mg/L)）时，可实现 >20 mg/g 的吸收。在某些情况下，盐水中的其他离子可以共同插入，例如 Mg、Na、K 和 Ca。

已经研究了氧化锰作为各种基质（例如 MnOx 离子筛）中的吸附剂，随后通过酸浸回收锂，这种替代方案已由乌尤尼（玻利维亚）的韩国研究人员进行了评估。然而，渗滤液柱中氧化物的稳定性对于工业规模的工艺来说是不够的。酸处理在洗脱过程中用晶体结构中的质子代替锂离子，混合氧化物溶解，其他离子如Ca2+、Mg2+ 被洗脱。

已经注意到可以在地壳中吸收锂的岩石，作为其结构中锂吸附和吸收的模型系统。例如，三水铝石（一种氢氧化铝矿物）已针对锂的吸收进行了详细研究。包括陶氏化学、Foote Mineral Company (FMC)、Simbol Inc. 和 Posco 在内的多家公司已获得使用各种形式的无定形氢氧化铝回收锂方法的专利。国际矿业公司 FMC 通过其子公司 Minera del Altiplano, SA 在阿根廷 Catamarca 的 Salar del Hombre Muerto 开展业务，使用基于温度控制的离子交换与沸石（可能是三水铝石型沸石）进行的专有技术方法。

在这些方法中，锂离子在预浓缩为 9 g/L 后从含有 LiCl 的浓缩盐水中提取，通常通过太阳能蒸发。然后液体循环通过支撑在聚集材料中的多晶水合氢氧化铝柱，直到发生锂饱和。在第二阶段，来自离子交换器的 LiCl 被 NaCl 的浓溶液和最后的 LiOH 稀溶液反复置换。离子交换树脂，例如 Zeo-karb 225、Diaion SK 和 AG50WX8，带有磺酸盐基团和螯合剂，已用于从合成盐水中捕获锂。还提出了用有机溶剂萃取被有机试剂包埋的锂。在这些情况下，树脂的成本、其再生所涉及的能量和溶剂，以及废水可能对环境造成的影响，都是至关重要的。

电化学方法

使用 NaCl 或 MgSO4 等化学废物，从盐水中提取锂的电化学方法对蒸发损失的水或环境影响很小，而且成本也不高。Kanoh 报道了使用具有铂阳极的电化学电池在 λ-MnO2 阴极上嵌入锂离子，并研究了 λ-MnO2/LiMn2O4 与 LiCl 溶液接触的离子嵌入/脱出动力学。这种电池的缺点是阳极的反应通过分解水来改变盐水的 pH 值。 La Mantia 和合作者使用熵电池使用电池型电极、LiFePO4 阴极和 Ag/AgCl 阳极提取锂，盐水中的 pH 值没有变化，但银的成本很高，并且在高浓度氯化物溶液中溶解。

最近，同一作者介绍了一种可交换阳离子的镍六氰基铁酸盐阳极，作为 Ag/AgCl 电极的替代品。 Lee 报道了一种将 λ-MnO2 与 Ag 阳极相结合的类似电化学电池，用于从人造盐水中提取锂。与此同时，Kim 在超级电容器配置中使用了相同的氧化锰阴极和碳电容电极。Missoni 最近对这些配置进行了分析。类似的方法，对锂相对于钠具有高度选择性，使用电化学过程，采用橄榄石结构的电池型阴极 LiFePO4，涂有多巴胺和 I-/I3-。Hoshino 建议使用离子液体膜进行电渗析，但萃取率非常低。

另外值得一提的是 Liu 提出的方法，其中 LiFePO4 和 FePO4 两个电极由可渗透阴离子的膜隔开，用于从盐水中提取锂。LiFePO4 中产生的锂离子与 X- 阴离子结合，增加了 LiX 的浓度，而锂离子嵌入到 FePO4 电极中，降低了该隔室中 LiX 的浓度。

在从阿根廷盐滩的沉积物中提取锂的过程中，Inquimae 的阿根廷研究人员开发了一种从天然普纳盐水中提取锂的替代方法，该方法已获得 Conicet 的专利。这种电化学方法速度快，由于不添加化学物质或产生废物，对环境的影响小，能源成本低，对氯化锂的提取选择性高。概念验证已经完成，反应堆的开发和规模化工程目前正在开发中。盐水通过使用电池型锂锰氧化物、Li1-XMn2O4 (LMO) (0x1) 作为阴极（通过嵌入固体选择性地捕获 Li+）和导体聚合物的非隔膜电化学电池循环。聚吡咯 (PPy) 作为阳极，在氧化该赝电容电极后通过补偿电荷来选择性地捕获 Cl-离子。

盐水首先暴露于还原的 Li1-xMn2O4 电极和氧化的 PPy，LiCl 自发捕获并释放能量。冲洗电极后，盐水被稀电解质代替，电池的极性反转，从而回收溶液中的 LiCl。在小于 1 V 的电位差下，Li+ 离子嵌入 Li1-XMn2O4 中，Cl- 离子吸附在氧化的 PPy 上。第二道工序以及抽气和循环泵所需的能源可从普纳地区全年太阳辐射超过 2600 kWh/m2 的太阳能电池板获得；使其成为世界上收集太阳能的最佳地区之一。对寿命为 30 年的太阳能电池板的资本投资评估为每去除一吨氯化锂仅 10 美元。

例如，在吸收 LiCl 的过程中，只有 Li+ 离子选择性地插入氧化锰中，并与含有钠、钾和镁的高浓度盐水接触。LiMn2O4 尖晶石是一种稳定相，在从 λ-MnO2 到 Li2Mn2O4 的放电中锂含量只有一半。 LiMn2O4 具有立方尖晶石结构（空间群 Fd3m）和包含 56 个原子的单晶晶胞：在 32 个位点处堆积氧离子结构，在八面体 (MnO6) 位点处有 16 个 Mn，在四面体位点 8a 处有 6 个锂原子。

Li+ 离子的插入和脱出是通过立方结构内的拓扑跃迁进行的，X 射线衍射仪中的反射位移显示各向同性膨胀。使用氯化物选择性电极，通过调节晶体结构中 Mn(III)/Mn(IV) 体系的氧化还原电位，可以高选择性地从盐水中提取氯化锂。由于尖晶石中锂离子存在两种非等效的四面体位点，因此在这种电池正极材料中观察到了两种氧化还原过程。

从盐水中提取氯化锂的过程在 LiMn2O4/λ-MnO2 化学计量范围内具有高选择性和高效性，200 多次充放电循环的重现性高，耗水量低，能耗低至 5 Wh/mol，基于充电，10 Wh/mol，基于回收的锂浓度。通过 X 射线衍射没有观察到钠或镁离子在氧化锰中的共插入。目前正在使用这种方法开发用于从天然盐水中提取锂的电化学反应器的详细工程和缩放[32]。LiMn2O4 的锂吸收能力为 38 mg/g；由于它是最轻的金属，锂可以在每单位质量存储大量电荷。

但电化学回收时需要大量充电：每 7g 锂需要 1 法拉第或 26.8 Ah 的电量，这导致了从阿根廷盐滩沉积物中提取锂的过程中的“锂悖论”；因此，必须仔细设计具有 3-D 的电极和大面积的反应器。

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