[发明专利]一种从高镁锂比盐水中电化学提取锂盐的方法

摘要

一种从高镁锂比盐水中电化学提取锂盐的方法，属于锂盐化工技术领域。将尖晶石型LiMn2O4均匀涂覆在钛网集流体上作为工作电极，钛网作为对电极构成电化学提锂体系；在LiCl溶液中，将LiMn2O4工作电极和钛网对电极分别与电源正负极连接充电可将锂离子从LiMn2O4中脱出形成锂离子筛；将上述电极体系在高镁锂比盐水中放电可以选择性地使锂离子嵌入锂离子筛中，充放电循环操作实现电化学提取锂盐。优点在于，提取锂盐高效、快速，并且避免使用盐酸等强酸对锂离子筛的溶损、对设备的腐蚀及环境污染问题。在提取锂盐过程中涉及电能和化学能的转化，可同时作为电化学储能装置使用。

主权项

一种从高镁锂比盐水中电化学提取锂盐的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照尖晶石型LiMn2O4、乙炔黑导电剂和聚偏氟乙烯PVDF粘结剂质量比为50:20:30或85:5:10的比例分别称取三种物质，按照聚偏氟乙烯PVDF粘结剂和N‑甲基吡咯烷酮NMP的质量比为2:98～5:95的比例称取N‑甲基吡咯烷酮NMP，将聚偏氟乙烯PVDF粘结剂溶解于N‑甲基吡咯烷酮NMP中，然后加入已称量的尖晶石型LiMn2O4和乙炔黑导电剂，搅拌形成浆料，将该浆料均匀涂覆在钛网集流体上，固体物质的负载量为5～15mg/cm2，然后在50～100℃真空干燥5～10小时得到LiMn2O4电极；(2)将钛网分别作为工作电极和对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，浓度为0.005～0.05mol/L的LiCl溶液作为电解质溶液构成电化学反应体系；相对于Ag/AgCl参比电极，对钛网工作电极施加0.9～1.1V的电压，恒压充电5～20分钟，氯离子吸附在钛网工作电极表面形成双电层，得到吸附氯离子的钛网电极；(3)将步骤(1)制备的LiMn2O4电极作为工作电极，步骤(2)制备的吸附氯离子的钛网电极作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，浓度为0.001～0.005mol/L的LiCl溶液作为电解质溶液构成电化学反应体系；将工作电极和对电极分别与外接电源正负极连接进行恒流充电，电流密度为0.01～0.1A/g，充电截止电压相对于Ag/AgCl参比电极为0.7～1.15V，Li+从LiMn2O4中脱出形成锂离子筛；(4)待步骤(3)结束后将LiCl溶液更换为高镁锂比盐水，在电流密度为0.01～0.1A/g条件下恒流放电，放电截止电压相对于Ag/AgCl参比电极为0.01～0.1V，Li+重新嵌入到锂离子筛中；(5)步骤(3)和步骤(4)的充放电过程循环操作，从而将Li+从高镁锂比盐水中提出并得到纯净LiCl。