全液态电精炼：一种从低品位合金中高效且选择性回收纯锂金属的方法

《Green Chemistry》：Fully liquid electrorefining: a highly efficient and selective approach for pure lithium metal recovery from low-grade alloys

全液态电精炼技术从低纯度锂锡合金中高效提取高纯度锂金属（>99.90%），在450℃和100mA/cm2条件下实现5.01×10^5的Li/Sn分离系数，能耗仅为7.64kWh/kg。该技术通过液态合金阳极、熔盐电解质和液态金属阴极的三重创新，解决了传统蒸馏法的钝化与枝晶问题，为可持续能源提供高效锂回收方案。

　　

锂（Li）金属是一种具有广泛应用前景的高能量密度电池负极材料，但对其纯度要求极高。传统的精炼方法难以从低品质的金属/合金原料中高效地提取出高纯度的锂。本文提出了一种全液态电精炼（FLE）技术，该技术将液态合金负极、熔盐电解质和液态金属正极集成在电解槽中。这种全液态配置不仅提升了离子/原子的传输速率和反应选择性，还解决了负极钝化以及正极枝晶形成等问题。在450°C和约100 mA cm?2的条件下，FLE工艺能够从多元合金（含2.72% Li、96.45% Sn、0.47% Mg和0.36% Ca）以及公斤级合金（含1.68% Li、98.32% Sn）中成功提取出纯度超过99.90%的锂金属。与传统真空蒸馏方法相比，FLE技术的分离系数显著更高（β_Li/Sn = 5.01 × 10?，β_Li/Mg = 3.21 × 10?，β_Li/Ca = 6.96 × 103），同时能耗也大幅降低（仅为7.64 kWh/kg Li）。这种新型工艺为高纯度锂的生产提供了一条可持续且可扩展的途径，对于推动清洁能源技术的发展具有重要意义，同时还能最大限度地减少对环境的影响。