记者从南京大学获悉，该校教授朱嘉、中国科学院院士陈骏等通过模仿盐土植物的蒸腾过程，成功从盐湖卤水中高效、环保地提取到高纯度锂盐，有望助力我国高原盐湖锂产业绿色高质量发展。国际学术期刊《科学》27日发表了相关成果。
据论文第一作者、南京大学特任副研究员宋琰介绍，作为电动汽车电池等储能材料中的关键矿物，锂主要以盐湖卤水和固体矿石两种形态存在。我国高原地区分布着众多盐湖，锂资源丰富，但湖水的“镁锂比”这一关键指标偏高，导致镁与锂分离难度大，生产出的锂盐成本高、质量低。高原地区生态脆弱，也对相关产业提出严格的环保要求。
图为南京大学科研人员研制的“界面光热‘盐湖提锂’装置”。（南京大学供图）
南京大学科研团队想到，在盐碱环境下，盐土植物能够通过蒸腾作用，选择性地吸收盐分和水分。通过模仿蒸腾作用的原理，团队成功研制出“界面光热‘盐湖提锂’装置”。该装置分3层，在阳光照射下，蒸发器的纳米通道内产生超高压，高压传递到离子分离层，就会选择性地将卤水中的锂离子“驱赶”到储存层，最后通过水循环系统收集储存层中的锂盐。
宋琰告诉记者，在实验室模拟的昼夜交替与盐湖卤水环境中，该装置已连续运行528小时，卤水的“镁锂比”从初始数值422降至2.5，锂的纯度提升160多倍，验证了整套装置的可行性与高效率。
朱嘉说，通过模块化拼装组合，该装置的面积可以不断扩展，从而增加锂盐的产量。“更重要的是，该装置依靠太阳能即可运行，不需要消耗额外的电力和化学药剂，尤其适合在光照资源丰富但生态环境脆弱的高原地区应用，能耗低，还环保。”
据了解，该团队计划下阶段到高原开展中试和产业化试验，针对高原各类盐湖不同的物理化学特性，进一步优化装置设计，争取在多方支持下早日形成实用的盐湖锂矿生产线。