馬修希爾開發(fā)出的“魔力水晶”助推鋰電和電動汽車未來

　　當(dāng)?shù)貢r間11月29號，莫納什大學(xué)（Monash University）的馬修希爾（Matthew Hill）獲得所羅門獎（Solomon Award），表彰他開發(fā)出的“魔法水晶”，從清潔氣體和液體到采礦和制藥，有幾十種應(yīng)用。

　　美國公司Energy Exploration Technologies（EnergyX）能源探索公司開發(fā)了一種更清潔的鋰礦開采應(yīng)用，為未來汽車和電池帶來了福音。電動汽車和可再生能源電池儲存，正逐漸成為世界主流。

　　馬修希爾（Matthew Hill）利用墨爾本的一項發(fā)明——金屬有機框架（MOFs）——有時被稱為“魔法晶體”——證明它們可以用于清潔空氣和水，以及各種工業(yè)過程?，F(xiàn)在，他在CSIRO（澳大利亞國家科學(xué)機構(gòu)）和莫納什大學(xué)的團隊與美國公司EnergyX合作，將一種利用金屬有機框架生產(chǎn)鋰的新生產(chǎn)工藝商業(yè)化。

　　當(dāng)晚，馬修接受由澳大利亞技術(shù)與工程學(xué)院（ATSE）頒發(fā)的首屆大衛(wèi)和瓦萊麗·所羅門獎。大衛(wèi)·所羅門是澳大利亞塑料鈔票的主要發(fā)明者，他開發(fā)了一系列廣泛應(yīng)用于塑料和聚合物工業(yè)的新技術(shù)。

　　世界上大部分的鋰都是由“鋰鹽”生產(chǎn)的，這是一個勞動密集型的過程，需要巨大的蒸發(fā)池。例如，智利的一個蒸發(fā)池就占地42平方公里。馬修的技術(shù)有可能用面積僅0．1平方公里的過濾裝置取代4000公頃的水池。

　　他的“魔法晶體”是由碳基（有機）化合物連接和分離的金屬原子網(wǎng)絡(luò)。這上面是一個巨大的表面積，可以定制來吸收幾乎任何東西。20世紀(jì)80年代末，墨爾本大學(xué)（University of Melbourne）的化學(xué)家理查德·羅布森（Richard Robson）教授首次制造了這種物質(zhì)，但制造難度很大。

　　馬修第一次嘗試制作MOF時，將40個容器里的物質(zhì)混合在一起，僅制成一克晶體。今天，他和他的團隊每周可以生產(chǎn)數(shù)百公斤這種晶體。

　　據(jù)估計，到2040年，全球電動汽車年銷量將達到5600萬輛，電池儲能系統(tǒng)的年銷量將超過1095吉瓦，與2018年的200萬輛和90吉瓦相比，將呈指數(shù)級增長。電動汽車使用與手機和筆記本電腦相同的鋰離子電池技術(shù)。

　　EnergyX的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官蒂格·伊根認(rèn)為，該元素將成為21世紀(jì)最重要和最有價值的經(jīng)濟商品。他表示：“世界以前從未需要過這么多的鋰，因此目前的生產(chǎn)方法無法達到必要的規(guī)模。馬修的顛覆性技術(shù)使我們能夠以一種變革性的方式來恢復(fù)這一精髓資源。這將極大地改善鋰礦開采的經(jīng)濟和環(huán)境影響。”

　　鋰礦只是眾多應(yīng)用中最新的一個。馬修和他的團隊還與工業(yè)界合作，利用這些晶體來清潔天然氣、清潔潛艇中的空氣、凈化藥品等等。馬修指出，這只是冰山一角。“我們的金屬有機框架膜不僅可以將鋰離子從水中分離出來，從而用于制造電池，我們還證明了我們可以將這些膜放入鋰電池中，從而提高它們的壽命和容量。我們正在與當(dāng)?shù)氐呐鸱肿庸竞献鳎瑪U大我們晶體的生產(chǎn)規(guī)模。”