【新型二维膜助力盐湖提锂!】在全球清洁能源转型的背景下,锂资源的市场需求持续增长

谷枫科普 2026-05-28 11:18:57

【新型二维膜助力盐湖提锂!】在全球清洁能源转型的背景下,锂资源的市场需求持续增长。目前全球锂储量主要富集于盐湖卤水中,但在高镁锂比盐湖卤水中“提锂”并不是一件易事。二维层状膜虽然具有离子筛分的优势,但其层间易受水分子溶胀影响,会导致分离性能下降。

近期,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队提出了“深度脱水”策略。该方法通过高温处理亲水蛭石膜,彻底排出了层间水分,使层间距压缩至溶胀临界阈值以下。

研究团队在蛭石膜层间引入低水合能的单价铯离子,经600°C高温处理后,膜材料内部范德华力和静电引力显著增强,形成热力学稳定的抗溶胀结构。实验表明,经过处理的膜材料在纯水中浸泡30天后,层间距仅增加0.45埃,超声波冲击下仍保持结构完整。

该膜材料通过极窄通道设计实现锂镁选择性分离。实验数据显示,在优化电驱动条件下,膜材料锂离子渗透率达0.65mol m-2h-1,锂/镁分离选择性达148。

团队在青海盐湖老卤实际测试中,将卤水镁锂比从15.1降至0.5,锂离子质量分数由6.1wt%提升至45.4wt%,最终获得纯度达99.2%的工业级碳酸锂。在连续十余天运行中,膜分离性能稳定,铯离子流失量低于2ppb。相关成果已发表在《德国应用化学》。中国科普博览

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