日前，南京大学朱嘉训诫、陈骏院士与相助者在盐湖锂资源绿色建树界限获取进击摧毁。该使命通过仿生盐土植物的“遴荐性招揽-储存-开释”机制，告捷建树界面光热盐湖提锂工夫。该工夫行使界面光热蒸腾效应，强化纳米通谈传质并驱动高精度离子分手，达成了高遴荐性、顽劣耗、低碳排放的太阳能盐湖提锂。这一工夫有望鼓动我国青藏盐湖锂资源的绿色建树，减少对入口锂矿的依赖，保险计策性要道金属锂的安全供给。联系商议效果以“Solar transpiration-powered lithium extraction and storage”为题，于2024年9月27日发表于Science 期刊。
锂动作民众动力转型中的计策性要道金属，平凡应用于电动汽车电板和可再机动力储能系统。盐湖型锂矿是民众锂资源的进击开首，以我国为例，青藏高原领有极其丰富的盐湖资源蕴涵着广大的锂矿储量。然则，由于复杂的盐湖化学条款和极高的环境保护要求，于今难以大范围开导行使，成为我国锂矿开导的“卡脖子”报复。因此，发展绿色、环保、可执续的盐湖提锂新工夫，是破解这一报复的要道，具有进击的经济社会价值和计策意旨。
当然界中的很多生命系统，举例盐生植物，具备高效索取特定物资的武艺。盐生植物粗略行使蒸腾作用，从盐碱环境中遴荐性招揽盐分和水分，并通过特定器官储存和排出体内阔气的盐分。这种“遴荐性招揽-储存-开释”机制，使盐生植物粗略在顶点盐碱环境中保管闲居的革故改造和孕育，也为建树高效、可执续的盐湖锂资源索取工夫提供了进击的仿生学启示。
受此启发，南京大学商议团队告捷建树了界面光热盐湖提锂安装（STLES）。其结构和使命旨趣如图1所示，主要包括三部分：（1）界面光热蒸腾作用在挥发器纳米通谈（图1C）内产生超高毛细压强；（2）该毛细压强传递至离子分手层（图1E），驱动锂离子遴荐性从盐水参加储存层；（3）通过水轮回系统网罗储存层（图1D）中富集的锂盐，并达成安装再生。
界面光热盐湖提锂的运逶迤制和器件构成
商议团队搭建了界面光热盐湖提锂平台（图2A-2C），对其盐湖提锂性能进行了全面评估（图2D-2E），并测试了该安装在盐湖卤水中的提锂效果，截止标明该平台粗略高效地从稀释的盐湖卤水中索取锂（图2F）。成绩于其可再生武艺，安装在528小时的伙同运转中阐明出了优异的褂讪性（图2G），从而展示了其在永久应用中的广大后劲。
此外，界面光热盐湖提锂安装还具有精深的兼容性和可彭胀性。通过优化离子分手层，单级安装的锂遴荐性晋升了6倍；通过多级提锂工艺，锂遴荐性可晋升近40倍。模块化想象赋予该系统精深的彭胀武艺，锂产量随模块数目线性增长，充分展示了其在大范围应用中的后劲。
界面光热盐湖提锂的性能和褂讪性
界面光热盐湖提锂工夫充分行使清洁、充沛的太阳能，有用索取盐湖中的要道锂资源。这项要道工夫的研发告捷有望提供一条处置旅途，改变我国锂矿资源无边依赖入口的地方。
南京大学为第一完成单元，特任副商议员宋琰与博士商议生方诗琦为论文的共同第一作家，南京大学朱嘉训诫与加州大学米宝霞训诫为论文共同通信作家，陈骏院士对该使命进行了潜入教唆。该使命得到了南京大学徐凝副训诫、好意思国加州大学王墨农博士等的因循；也得到了国度当然科学基金委、科技部重心研发筹备、新基石科学基金会科学探索奖等项筹画资助；南京大学固体微结构物理国度重心本质室、要道地球物资轮回栽植部前沿科学中心和东谈主工微结构科学与工夫协同翻新中心对该项商议使命给以了进击因循。
扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子
校对 李海慧