美国能源部推动关键材料的国内供应链建设

作者: 2021-11-29 13:14 来源:
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92日,美国能源部(DOE)宣布出资3000万美元,用于开发新技术,以确保构建清洁能源技术所需的关键材料供给[1]。这些项目最长为期三年,旨在使稀土和铂族元素的供应多元化,开发替代品,并改善其回收与再利用。这些材料包括用于电动汽车电池的钴、用于风电与电子设备的钕,以及用于排放控制和燃料生产技术的铂等。

通过实施这些项目,有望增进对稀土和铂族元素如何赋能材料及分子独特性质的理解。这些项目将向关键材料的原子级设计提供新的方法,降低甚至消除清洁能源和高技术应用对这些关键元素的需求;同时,通过识别新的可能的矿产资源,或推动已有材料的回收与再利用,以拓展这些关键元素的来源。这批项目主要涉及以下方向:

1)资源高效使用。如通过金属封装策略实现多相催化剂中铂族元素的使用优化并最少化,通过相改性剂改进稀土元素的选择性等。

2)材料设计。如金属-有机配合物近红外发射的数据驱动与计算辅助设计,非临界、少稀土的磁性材料的强稳定性设计,定制固体离子通道中稀土元素的选择性传输途径,控制功能特性的结构不均匀性设计等。

3)机制机理。如稀土和铂族元素迁移富集的地球化学机制,铂族元素输运与成矿的分子机理等。

4)化学物理研究。如高温高压超临界地质流体中稀土元素的分子络合,稀土元素分离,稀土元素液-液萃取中的相变与中尺度聚集,用于镧系元素回收的空气-水界面的肽表面活性剂等。          (万勇)



[1] DOE Awards $30M to Secure Domestic Supply Chain of Critical Materials. https://www.energy.gov/articles/doe-awards-30m-secure-domestic-supply-chain-critical-materials

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