基于固态电解质制备金属锂的方法及装置

1. 痛点问题

现有金属锂冶炼的主要方法是电解熔融氯化锂和氯化钾的混合熔盐，除此之外还有高温热还原等方法，但应用最为广泛的还是电解熔融盐的方法。为了获得高纯度的金属锂，电解的原材料为纯度较高的无水氯化锂和氯化钾，电解产物为氯气和锂。氯气会腐蚀电解设备，且有毒。而金属锂和金属钠的析出电位相近，因此如果原材料氯化钾和氯化锂中含有一定量的氯化钠，那么获得的金属锂中就会含有一定量的钠，造成金属锂的纯度下降。

2. 解决方案

基于固态电解质制备金属锂的方法：本发明公开了一种基于锂离子固态电解质制备金属锂的方法，包括：以含有锂金属的混合物为阳极，含有锂离子的固态电解质作为电解质，在电解装置中进行电解反应在阴极得到金属锂，该方法可以以粗锂为原材料制备得到高纯度的金属锂，从而显著降低成本，同时可以避免阳极反应过程氯气的产生，避免对电解装置的腐蚀，相对于传统的电解熔融氯化锂等方法具有显著的优势。

基于锂离子固态电解质的锂元素提取方法及装置：本发明公开了一种基于锂离子固态电解质的锂元素提取方法及装置。其中，方法包括以下步骤：将参加反应的金属材料插入含有锂盐溶液的阳极中，得到阳极集流体的活性电极，将惰性材料插入含有氯化锂水溶液的阴极中，得到阴极集流体的惰性电极；将阳极集流体与阴极集流体隔离，在电场驱动下，将含有锂盐液体中的锂离子通过锂离子固态电解质或含有锂离子固态电解质的混合物从阳极迁移到阴极，在惰性电极提取到锂元素。该方法可以利用锂离子固态电解质对锂离子的高选择通过性，通过电化学的办法实现对海水和盐湖水中锂离子的高效和低成本提取。