基于锂离子电池充放电过程的可逆氧化还原反应原理,提出利用NiPO4/LiNiPO4电极对盐湖卤水进行锂镁分离的思路.运用同系线性规律对Me(Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H2O中NiPO4,Ni3(PO4)2,LiNiPO4,NaNiPO4,KNiPO4,Mg0.5NiPO4的标准吉布斯自由能进行了估算.在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时,Me (Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H2O系的φ-pH图,讨论了NiPO4对盐湖卤水中主要金属离子(Li+,Na+,K+,Mg2+)的选择性吸附行为.结果表明:水溶液中存在LiNiPO4,NaNiPO4,KNiPO4的稳定区,还原电位(vs SHE)分别为0.2379,-0.0291,0.0209V,不存在Mg0.5NiPO4的稳定区.在实际盐湖卤水(Mg/Li质量比为67)离子浓度条件下,NiPO4/LiNiPO4电极对仍具有良好的选择性提锂功能.而天然卤水的pH一般在7左右,表明此时无需添加酸或碱来调节卤水的pH,这与节能减排和环境保护的理念不谋而合,不断重复脱嵌锂过程即可从盐湖卤水中选择性提取锂.
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