Литий-ионный аккумулятор представляет собой серьезную опасность возгорания. Но почему? Литий невероятно реакционноспособен. Например, чистый литий бурно взаимодействует с, казалось бы, безобидной водой, выделяя тепло и образуя легковоспламеняющийся водород.
Однако именно эта реакционная способность является причиной того, что литий является отличным материалом для батарей и почему он является критически важным минералом для перехода к «зеленой» энергетике. Литий-ионные аккумуляторы широко используются в электромобилях. Кроме того, они могут хранить энергию, производимую возобновляемыми ресурсами, такими как солнце и ветер.
В последние годы спрос на литий резко возрос. Первичные источники лития, такие как пегматиты и вулканические глины, хорошо изучены, но было бы полезно найти другие хранилища, которые безопасны и экономичны в эксплуатации. С этой целью группа под руководством исследователей из Университета Западной Вирджинии изучает, могут ли предыдущие промышленные операции (например, хвосты шахт или буровой шлам) служить источником дополнительного лития без образования новых отходов.
Шейли Бхаттачарья, геохимик осадочных пород и аспирант, работающая с профессором Шикой Шармой в лаборатории IsoBioGeM Университета Западной Вирджинии, представляет результаты исследований команды во время Генеральной ассамблеи Европейского союза геонаук (EGU) 2024 года, которая проходит с 14 по 19 апреля 2024 года.
Исследование сосредоточено на 15 образцах осадочных пород среднего девона из Аппалачского бассейна в США. По словам Бхаттачарья, команда обнаружила большое количество лития в пиритовых минералах в сланцах, «что неслыханно».
Хотя в геологической литературе не хватает информации о взаимодействии лития и пирита, богатого серой, мир электрохимии и техники уже начал рассматривать, как литий-серные батареи могут заменить литий-ионные, сказал Бхаттачарья. «Я пытаюсь понять, как литий и пирит могут быть связаны друг с другом».
Как выяснилось, сланцы, богатые органическими веществами, могут иметь потенциал для более высокого извлечения лития в результате этого любопытного взаимодействия между литием и пиритом. Однако неизвестно, можно ли экстраполировать наблюдения за пределы выборок с текущего участка исследования.
«Это очень специфическое исследование», — предупреждает Бхаттачарья. «Но эта работа является многообещающей, поскольку она намекает на возможность того, что некоторые сланцы могут стать источником лития, не требующим новых рудников. Мы можем говорить об устойчивой энергетике, не используя много энергоресурсов».
