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IT之家 9 月 28 日消息，IT之家从南京大学获悉，该校朱嘉教授、陈骏院士与合作者在盐湖锂资源绿色开发领域取得重要突破。
这项工作通过仿生盐土植物的“选择性吸收-储存-释放”机制，成功开发界面光热盐湖提锂技术。该技术利用界面光热蒸腾效应，强化纳米通道传质并驱动高精度离子分离，实现了高选择性、低能耗、低碳排放的太阳能盐湖提锂。
这一技术有望推动我国青藏盐湖锂资源的绿色开发，减少对进口锂矿的依赖，保障战略性关键金属锂的安全供给。相关研究成果以“Solar transpiration-powered lithium extraction and storage”为题，于 27 日在 Science期刊上发表。
据介绍，盐湖型锂矿是全球锂资源的重要来源，我国青藏高原也拥有极其丰富的盐湖资源，蕴藏着巨大的锂矿储量。但由于盐湖化学条件复杂、对环境保护的要求极高，当地的锂矿资源至今难以大规模开采利用，已成为我国锂矿开采的“卡脖子”难题，发展绿色、环保、可持续的盐湖提锂新技术是破解这一难题的关键。
在自然界中，如盐生植物等生命系统则具备高效提取特定物质的能力。盐生植物可利用蒸腾作用从盐碱环境中选择性吸收盐分和水分，并通过特定器官储存、排出体内多余的盐分，形成“选择性吸收-储存-释放”机制，使其可在极端盐碱环境中维持正常的新陈代谢和生长，为开发高效、可持续的盐湖锂资源提取技术提供了重要的仿生学启示。
受此启发，南京大学科研团队成功开发了界面光热盐湖提锂装置，主要包括如下三部分：
界面光热蒸腾作用在蒸发器纳米通道（图 1C）内产生超高毛细压强；
该毛细压强传递至离子分离层（图 1E），驱动锂离子选择性从盐水进入储存层；
通过水循环系统收集储存层（图 1D）中富集的锂盐，并实现装置再生。
▲ 图 1 界面光热盐湖提锂的运行机制和器件组成，图源南京大学，下同据介绍，研究团队搭建了界面光热盐湖提锂平台（图 2A-2C），对其盐湖提锂性能进行了全面评估（图 2D-2E），并测试了该装置在盐湖卤水中的提锂效果，结果表明该平台能够高效地从稀释的盐湖卤水中提取锂（图 2F）。得益于其可再生能力，装置在 528 小时的连续运行中表现出了优异的稳定性（图 2G），从而展示了其在长期应用中的巨大潜力。
界面光热盐湖提锂装置还具有良好的兼容性和可扩展性。通过优化离子分离层，单级装置的锂选择性提升了 6 倍；通过多级提锂工艺，锂选择性可提升近 40 倍。模块化设计赋予该系统良好的扩展能力，锂产量随模块数量线性增长，充分展示了其在大规模应用中的潜力。
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南京大学科研
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