新华社南京9月28日电(记者陈席元)近日,南京大学科研团队联合中国科学院院士陈骏等教授,成功模仿盐土植物的蒸腾过程,从盐湖卤水中高效、环保地提取出高纯度锂盐。
这一重大突破有望为我国高原盐湖锂产业的绿色高质量发展注入新的动力。
这一成果已被国际学术期刊《科学》于本月27日发表。
锂作为电动汽车电池等储能材料中的关键矿物,其资源的获取与利用对于新能源行业的发展至关重要。
我国高原地区盐湖众多,锂资源丰富,但由于湖水镁锂比偏高的问题,导致传统提锂方法面临诸多挑战,如镁与锂分离难度大、生产成本高、产品质量不高等问题。
面对这些难题,南京大学科研团队将目光转向了大自然的奇妙过程——盐土植物的蒸腾作用。
盐土植物能在高盐环境中生存并选择性吸收盐分和水分,依靠的是其独特的蒸腾作用原理。
科研团队深入研究这一过程后,创新性地将其应用于盐湖提锂领域。
经过不懈努力,他们成功研制出一种界面光热“盐湖提锂”装置。
该装置分为三层结构,在阳光照射下,蒸发器的纳米通道内产生超高压,这种高压传递到离子分离层时,能够选择性地驱动卤水中的锂离子到储存层,最终通过水循环系统收集储存层中的锂盐。
据本文第一作者、南京大学特任副研究员宋琰介绍,该装置在实验室模拟的昼夜交替与盐湖卤水环境中已连续运行528小时。
在此期间,卤水的镁锂比从初始的422降至2.5,锂的纯度提升了160多倍,这一结果充分验证了装置的可行性与高效率。
南京大学相关教授朱嘉表示,该装置的模块化设计使其面积可以扩展,进而增加锂盐的产量。
更重要的是,该装置完全依靠太阳能运行,无需额外的电力和化学药剂。
这一特点使其在光照资源丰富但生态环境脆弱的高原地区具有广阔的应用前景,既降低了能耗,又符合环保要求。
据了解,该团队计划在未来阶段前往高原地区进行中试和产业化试验。
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,争取在多方支持下早日形成实用的盐湖锂矿生产线。
这不仅将推动我国盐湖锂资源的开发利用水平达到新的高度,也为全球盐湖资源的绿色开发提供了可借鉴的中国方案。
随着新能源市场的快速发展,尤其是电动汽车产业的蓬勃兴起,对锂资源的需求日益增长。
南京大学科研团队的这一创新成果为我国在全球范围内的盐湖锂资源开发提供了强大的技术支持,有望帮助我国在新能源领域实现更大的突破和发展。
随着技术的不断进步和应用的推广,我们有理由相信,在不远的未来,我国将在盐湖锂产业领域取得更加辉煌的成就。
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