试图制造新电池的麻省理工学院研究人员发现了一种生产锑以及冶炼其他金属的新方法。
根据麻省理工学院的说法,“这一发现可能会导致金属生产系统便宜得多,并且实际上消除了与大多数传统金属冶炼相关的温室气体排放。”
麻省理工学院说,尽管锑不是一种常用的金属,但该方法可用于经济上更重要的金属,例如铜和镍。
约翰·F·艾略特(John F. Elliott)材料化学教授唐纳德·萨多韦(Donald Sadoway)在学术期刊《自然通讯》上写道:“我们正在尝试为电池开发不同的电化学。”
该工作正在研究他的实验室已经开发了几年的全液体,高温蓄电池的化学配方的扩展。
他说:“我们想研究在液体电池的正极和负极之间放置第二种电解质的实用性”。
但是,就像发现青霉素一样,该实验并未按计划进行,并产生了意外的结果。
Sadoway说:“我们发现,当给这种假定的电池充电时,实际上是在生产液态锑,而不是给电池充电。”
Sadoway以及Huahua Yin和Brice Chung随后试图弄清发生了什么。
他们使用的材料是硫化锑,一种熔融的半导体,通常不允许用于生产铝和其他金属的电解工艺。
Sadoway说:“硫化锑是一种非常好的电子导体。”
“但是,如果要进行电解,则只需要离子导体” —即一种能导电带有净电荷的分子的材料。
但是,通过在熔融半导体的顶部添加另一层,这是一种非常好的离子导体,事实证明,电解过程在这种“电池”中效果很好,将金属与硫化物化合物分离开来,形成了麻省理工学院说,在其电解池的底部有99.9%的纯锑,而在顶部有纯硫气,可以将其收集起来用作化学原料。
现在,此过程降低了形成二氧化硫的可能性,因为它无需清洗气体即可提供高度纯化的金属。
与传统工艺相比,添加Sadoway电解是一种更好的冶炼方法,因为它是一步连续的工艺,如果现在可以应用于铜等工业金属,则可以降低加工成本和排放。
他说:“做出这一令人振奋的发现的原因是,我们可以想象对大量使用的铜和镍(金属)做同样的事情。”
Sadoway说:“锑是实现这一想法的良好测试工具,但我们可以想象对更常见的金属也可以做类似的事情。”
“我们没有理由无法将这种方法推广到氧化物原料,”氧化物原料是另一类主要的金属矿石。这样的过程将产生纯氧而不是硫作为副产物。
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