一种利用太阳能从复杂卤水中提取锂的双膜吸附蒸发器

为应对未来几十年电池产业对锂资源日益增长的需求，研究人员开发出一种高效、节能、适应性强的卤水提锂新技术。当前主流的盐湖提锂依赖长达一年的太阳能晒矿，效率低、占地大，尤其在高镁/钙卤水中效果差。本文提出的‘双膜-吸附蒸发器’巧妙融合了三种技术：一是三维棉棒负载锂锰氧化物（LMO）吸附材料，可快速、选择性捕获锂离子；二是底部集成一层商用渗透膜，用高浓度食盐水作“汲取液”，靠自然渗透压持续将卤水中的水分子“抽”入蒸发器，同时阻挡90%以上的镁、钙等二价离子进入；三是整个过程仅靠太阳能和毛细作用驱动，零能耗。实验证明：该装置在模拟青海察尔汗、玻利维亚乌尤尼、美国索尔顿海等典型复杂卤水中，4天内均保持高蒸发速率（最高达16.7 kg/m²·h），锂捕获通量达1245–2400 mg/m²·h，锂对镁的选择性超过40（即提纯后锂镁比是原卤水的40倍以上），对钙的选择性也超10。更重要的是，它能自我调节——当渗透过快时汲取液被稀释，渗透压自动下降；过慢时则浓缩，压力回升，从而长期稳定运行。材料经5次酸洗再生后性能无衰减，证实其工业应用潜力。该技术有望大幅缩短提锂周期、降低土地与化学药剂消耗，为全球多样化盐湖资源的绿色、可持续开发提供新路径。