記者從南京大學獲悉，該校教授朱嘉、中國科學院院士陳駿等通過模仿鹽土植物的蒸騰過程，成功從鹽湖鹵水中高效、環(huán)保地提取到高純度鋰鹽，有望助力我國高原鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。國際學術(shù)期刊《科學》27日發(fā)表了相關(guān)成果。
據(jù)論文第一作者、南京大學特任副研究員宋琰介紹，作為電動汽車電池等儲能材料中的關(guān)鍵礦物，鋰主要以鹽湖鹵水和固體礦石兩種形態(tài)存在。我國高原地區(qū)分布著眾多鹽湖，鋰資源豐富，但湖水的“鎂鋰比”這一關(guān)鍵指標偏高，導致鎂與鋰分離難度大，生產(chǎn)出的鋰鹽成本高、質(zhì)量低。高原地區(qū)生態(tài)脆弱，也對相關(guān)產(chǎn)業(yè)提出嚴格的環(huán)保要求。
圖為南京大學科研人員研制的“界面光熱‘鹽湖提鋰’裝置”。（南京大學供圖）
南京大學科研團隊想到，在鹽堿環(huán)境下，鹽土植物能夠通過蒸騰作用，選擇性地吸收鹽分和水分。通過模仿蒸騰作用的原理，團隊成功研制出“界面光熱‘鹽湖提鋰’裝置”。該裝置分3層，在陽光照射下，蒸發(fā)器的納米通道內(nèi)產(chǎn)生超高壓，高壓傳遞到離子分離層，就會選擇性地將鹵水中的鋰離子“驅(qū)趕”到儲存層，最后通過水循環(huán)系統(tǒng)收集儲存層中的鋰鹽。
宋琰告訴記者，在實驗室模擬的晝夜交替與鹽湖鹵水環(huán)境中，該裝置已連續(xù)運行528小時，鹵水的“鎂鋰比”從初始數(shù)值422降至2.5，鋰的純度提升160多倍，驗證了整套裝置的可行性與高效率。
朱嘉說，通過模塊化拼裝組合，該裝置的面積可以不斷擴展，從而增加鋰鹽的產(chǎn)量?！案匾氖?，該裝置依靠太陽能即可運行，不需要消耗額外的電力和化學藥劑，尤其適合在光照資源豐富但生態(tài)環(huán)境脆弱的高原地區(qū)應(yīng)用，能耗低，還環(huán)保。”
據(jù)了解，該團隊計劃下階段到高原開展中試和產(chǎn)業(yè)化試驗，針對高原各類鹽湖不同的物理化學特性，進一步優(yōu)化裝置設(shè)計，爭取在多方支持下早日形成實用的鹽湖鋰礦生產(chǎn)線。
