p O lítio é um elemento crítico em termos de energia que se tornou um recurso geopoliticamente significativo. Contudo, o fornecimento de lítio pode não ser suficiente para atender à demanda continuamente crescente. Como resultado, os cientistas estão procurando novas maneiras de extrair íons de lítio. p Membranas seletivas de íons já foram amplamente utilizadas para tratamento de água e peneiramento de íons em tecnologia de eletrodiálise. Contudo, membranas convencionais exibem Li baixo e inútil ⁺ seletividade, tornando-os insuficientes para atender aos requisitos da indústria.

p Cientistas chineses recentemente fizeram progresso na preparação e aplicação de um material bioinspirado que é capaz de alcançar transporte e peneiramento de íons controlados, especialmente para extração de íons de lítio. Este trabalho, publicado em Matéria , foi concluído pela equipe do Prof. Wen Liping no Instituto Técnico de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências e pela equipe do Prof. Zhang Qianfan da Universidade Beihang.

p Nesta pesquisa, cientistas usaram nanofibras, como os de seda natural e polietilenoimina, para decorar nanofolhas 2-D. Inspirado na estrutura biológica da natureza, as nanofolhas 2-D são automontadas camada por camada para formar uma estrutura empilhada semelhante a uma nácar. A membrana composta atua como uma heterojunção ionizante com cargas opostas e nanocanais assimétricos.

p "Para ser mais detalhado, a membrana composta mostra maior tenacidade do que outros materiais relatados e estruturas de nácar natural. A membrana também é capaz de controlar com eficiência o espaçamento entre camadas e alcançar nanoestruturas ordenadas estáveis, "disse o Prof. Wen.

p A estrutura típica de tijolo e argamassa formada por nanofibras e nanofolhas exibe um uso de longa data em soluções. Enquanto isso, a desidratação confinada e os efeitos de exclusão de carga conduzem Li ⁺ através de canais compostos rapidamente.

p Resultados experimentais e teóricos indicam Li ⁺ mostra uma excelente taxa de permeação que é muito maior do que Na ⁺ , K ⁺ , Mg ²⁺ e Ca ²⁺ devido ao seu pequeno raio e baixa carga.

p Comparado com mobilidades em massa, Li ⁺ permanece basicamente consistente com o valor em massa. Em forte contraste, outros íons se tornam menos móveis do que Li ⁺ a granel.

p A metodologia de uso de membranas 2-D feitas sob medida com produtos químicos, geométrico, e as heteroestruturas eletrostáticas permitem uma maior exploração dos fenômenos nanofluídicos dentro das membranas dos nanocanais para tratamento de água ou geração de energia.