废弃蛋壳可绿色回收稀土元素

日期： 2024-06-13

浏览次数: 59

来源：科学网

英国科学家发现，不起眼的蛋壳垃圾可以从水中回收稀土元素，这为提取稀土元素提供了一种新的环保方法。相关论文发表于美国化学会旗下的《ACS Omega》杂志。

稀土供应相对短缺且提取方法往往有害，因此科学家亟须找到更环保的提取方法。最新研究显示，蛋壳中的碳酸钙（方解石）可以有效地从水中吸收分离稀土元素。

研究人员将蛋壳放入含有稀土元素的溶液中，加热至25℃到205℃区间，持续三个月。结果发现，溶液中的稀土元素可沿方解石边界及有机基质进入蛋壳。在更高温度下，稀土元素在蛋壳表面形成新的矿物。

研究显示，在90℃的温度下，蛋壳表面有助形成名为kozoite的稀土化合物。随着温度升高，蛋壳彻底改变，方解石外壳溶解，并被多晶kozoite取代。在205℃的温度下，该矿物逐渐转变为氟碳铈矿。这是一种稳定的稀土碳酸盐矿物，工业界用它提取稀土元素。

纳米科学与技术研究中心袁帅/赵尹在《Angewandte Chemie International Edition》上发表最新研究成果

来源：上海大学理学院

近日，上海大学理学院纳米科学与技术研究中心袁帅研究员和赵尹副研究员在超高镍三元正极材料领域取得重要进展，相关研究成果以“Spheroidization: The Impact of Precursor Morphology on Solid-State Lithiation Process for High-Quality Ultrahigh-Nickel Oxide Cathodes“为题发表在化学顶级学术期刊《Angewandte Chemie International Edition上》。第一作者为博士生梁文彪。

高能量密度、长循环寿命、高安全性的锂离子电池是新能源领域的重大需求。超高镍层状氧化物LiNixCoyMn1-x-yO2（NCM，x≥0.9）具有较高能量密度和较低成本，是一种极具应用前景的锂离子电池正极材料。近日，上海大学袁帅研究员、赵尹副研究员等对超高镍NCM(OH)2前驱体的锂化反应过程提出了新见解，揭示了NCM(OH)2前驱体颗粒的球形度对锂化过程及超高镍层状正极材料电化学性能的影响机制。

该工作发现非球形NCM(OH)2前驱体颗粒破坏了锂化反应的均匀性，LiOH倾向于在前驱体颗粒表面的凸起部分富集，导致局部锂过量，会在较低温度下形成局部致密的壳层，在随后反应过程中，该致密壳层会影响锂离子向颗粒内部的扩散过程，导致中间体颗粒内部形成“贫锂”NCMO核和内部孔隙，从而影响最终NCM颗粒内部的结构一致性。高球形度的NCM(OH)2前驱体具有对称结构和光滑表面，可有效避免LiOH在颗粒表面的局部过量问题，防止形成局部致密壳层，有利于锂化过程中锂离子充分扩散到颗粒内部，从而有效抑制“贫锂”NCMO核和内部孔隙的产生。因此，提高前驱体颗粒球形度有助于抑制非均相中间体的形成，从而有效提高正极材料的结构一致性。

论文信息：

Wenbiao Liang, Yin Zhao*, Liyi Shi, Zhuyi Wang, Shuai Yuan*. Spheroidization: The Impact of Precursor Morphology on Solid-State Lithiation Process for High-Quality Ultrahigh-Nickel Oxide Cathodes. Angewandte Chemie International Edition 2024, e202407477.

https://doi.org/10.1002/anie.202407477

上一篇：用海藻收集稀土或开辟生物采矿新路|科技创新世界潮下一篇：协会陪同市经信委新材料处调研

Hot News / 相关推荐

协会走访稀土磁材应用企业

2025 - 04 - 03

点击次数: 97

2025年4月3日上午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴博迈立铖投资(中国)有限公司(原日立金属（上海）有限公司），与公司磁性材料部副部长钮一峰、工程技术部副部长马博骁进行了深入的座谈交流。钮一峰部长对博迈立铖公司的总体情况进行了详细的介绍，内容涵盖了公司的发展历程、主要业务以及产品等多个方面。他还特别强调了公司在稀土磁材板块中注入的“专业”精神，并对未来的发展趋势和战略方向进行了阐述，并...

协会走访稀土磁材应用企业

2025 - 04 - 03

点击次数: 109

蛋白质高分辨核磁共振研究中提高稀土配合物磁各向异性的理性设计与思路

2025 - 04 - 03

点击次数: 73

来源：X-MOL稀土离子（Ln3+）化合物具有特殊的光学性质和丰富的磁性质，在材料科学、医学影像和生命科学中具有重要用途。在生物无机化学和化学生物学研究中稀土离子由于其丰富的磁和光学性质，可以应用于生物大分子构象分析与动态互作研究中。最近20多年来，稀土离子在蛋白质结构与互作研究中体现出重要研究潜力，人们把顺磁性稀土离子通过定点修饰的方式引入到蛋白质等大分子上，利用稀土离子产生的顺磁效应可以极大提...

东北大学刘绍宏研究员：“双管齐下”，破解激光照明高温难题的“材料密码”—让激光器件“冷静”发光的秘密武器

2025 - 04 - 03

点击次数: 70

来源：清华大学出版社期刊中心文章DOI：10.26599/JAC.2025.9221061ResearchGate： https://www.researchgate.net/publication/389719332_Lowering_operating_temperatures_in_high-power_laser-excited_LuAGCe_films_through_improving...