新华社南京9月28日电(记者陈席元)近日,南京大学传来喜讯,该校教授朱嘉领衔的科研团队,联合中国科学院院士陈骏以及其他研究成员,成功模仿盐土植物的蒸腾过程,研发出高效、环保的“盐湖提锂”技术。
这一突破性的成果已被国际学术期刊《科学》发表。
锂作为电动汽车电池等储能材料的关键矿物,其获取方式主要依赖于盐湖卤水和固体矿石。
我国高原地区盐湖众多,锂资源丰富,但由于湖水镁锂比高,传统提取方法面临镁锂分离难度大、生产成本高、质量难以保障的挑战。
同时,高原脆弱的生态环境也对相关产业提出了严格的环保要求。
在这样的背景下,南京大学科研团队深入研究盐土植物在盐碱环境下的生长机制。
他们发现,盐土植物能够通过一种称为蒸腾作用的过程,选择性地吸收盐分和水分。
这一发现激发了研究团队的灵感,他们成功研制出一种界面光热“盐湖提锂”装置。
据本文第一作者、南京大学特任副研究员宋琰介绍,该装置巧妙地分为三个层次:在阳光照射下,装置的蒸发器纳米通道内产生超高压,这些高压传递到离子分离层时,会选择性地将卤水中的锂离子驱赶到储存层。
这一选择性过程仿照了盐土植物的蒸腾作用原理。
最后,通过水循环系统收集储存层中的锂盐,实现高效、高纯度的锂提取。
宋琰进一步透露,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,效果非常显著。
在这期间,卤水的镁锂比从初始的422降至2.5,锂的纯度提升160多倍。
这一结果不仅验证了整套装置的可行性与高效率,也显示出该技术在工业化应用中的巨大潜力。
朱嘉教授表示,该装置的模块化设计允许其面积通过拼装组合不断扩大,从而适应不同规模的盐湖锂提取需求。
更重要的是,该装置完全依赖太阳能运行,无需额外的电力和化学药剂。
这一绿色、低碳的运行模式特别适合于光照资源丰富但生态环境脆弱的高原地区。
据了解,该团队计划在未来阶段前往高原地区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,团队将优化装置设计,以期在多方支持下早日形成实用的盐湖锂矿生产线,助力我国高原盐湖锂产业实现绿色高质量发展。
这一创新技术的成功研发不仅为我国盐湖锂资源的开发利用提供了有力支持,也为全球范围内的盐湖资源利用提供了新的思路和方法。
随着电动汽车产业的快速发展和全球对清洁能源的迫切需求,高效、环保的盐湖提锂技术将具有广阔的应用前景。
南京大学科研团队的这一成果标志着我国在盐湖资源开发利用领域取得了重要突破,对于推动相关产业的可持续发展、促进生态文明建设具有重要意义。
期待该团队在未来能够继续发挥创新优势,为我国的资源开发利用事业作出更大的贡献。
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