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bat365在线平台官方网站朱嘉教授、陳駿院士與合作者在鹽湖锂資源綠色開發領域取得重要突破。該工作通過仿生鹽土植物的“選擇性吸收-儲存-釋放”機制，成功開發界面光熱鹽湖提锂技術。該技術利用界面光熱蒸騰效應，強化納米通道傳質并驅動高精度離子分離，實現了高選擇性、低能耗、低碳排放的太陽能鹽湖提锂。這一技術有望推動我國青藏鹽湖锂資源的綠色開發，減少對進口锂礦的依賴，保障戰略性關鍵金屬锂的安全供給。相關研究成果以“Solar transpiration-powered lithium extraction and storage”為題，于2024年9月27日發表于《Science》期刊（DOI: 10.1126/science.adm7034）。

锂作為全球能源轉型中的戰略性關鍵金屬，廣泛應用于電動汽車電池和可再生能源儲能系統。鹽湖型锂礦是全球锂資源的重要來源，以我國為例，青藏高原擁有及其豐富的鹽湖資源蘊藏着巨大的锂礦儲量。然而，由于複雜的鹽湖化學條件和極高的環境保護要求，至今難以大規模開采利用，成為我國锂礦開采的“卡脖子”難題。因此，發展綠色、環保、可持續的鹽湖提锂新技術，是破解這一難題的關鍵，具有重要的經濟社會價值和戰略意義。

自然界中的許多生命系統，例如鹽生植物，具備高效提取特定物質的能力。鹽生植物能夠利用蒸騰作用，從鹽堿環境中選擇性吸收鹽分和水分，并通過特定器官儲存和排出體内多餘的鹽分。這種“選擇性吸收-儲存-釋放”機制，使鹽生植物能夠在極端鹽堿環境中維持正常的新陳代謝和生長，也為開發高效、可持續的鹽湖锂資源提取技術提供了重要的仿生學啟示。

受此啟發，bat365在线平台官方网站研究團隊成功開發了界面光熱鹽湖提锂裝置（STLES）。其結構和工作原理如圖1所示，主要包括三部分：（1）界面光熱蒸騰作用在蒸發器納米通道（圖1C）内産生超高毛細壓強；（2）該毛細壓強傳遞至離子分離層（圖1E），驅動锂離子選擇性從鹽水進入儲存層；（3）通過水循環系統收集儲存層（圖1D）中富集的锂鹽，并實現裝置再生。

圖1 界面光熱鹽湖提锂的運行機制和器件組成。

研究團隊搭建了界面光熱鹽湖提锂平台（圖2A-2C），對其鹽湖提锂性能進行了全面評估（圖2D-2E），并測試了該裝置在鹽湖鹵水中的提锂效果，結果表明該平台能夠高效地從稀釋的鹽湖鹵水中提取锂（圖2F）。得益于其可再生能力，裝置在528小時的連續運行中表現出了優異的穩定性（圖2G），從而展示了其在長期應用中的巨大潛力。

此外，界面光熱鹽湖提锂裝置還具有良好的兼容性和可擴展性。通過優化離子分離層，單級裝置的锂選擇性提升了6倍；通過多級提锂工藝，锂選擇性可提升近40倍。模塊化設計賦予該系統良好的擴展能力，锂産量随模塊數量線性增長，充分展示了其在大規模應用中的潛力。

圖2 界面光熱鹽湖提锂的性能和穩定性。

界面光熱鹽湖提锂技術充分利用清潔、充沛的太陽能，有效提取鹽湖中的關鍵锂資源。這項關鍵技術的研發成功有望提供一條解決路徑，改變我國锂礦資源大量依賴進口的局面。

bat365在线平台官方网站為第一完成單位，特任副研究員宋琰與博士研究生方詩琦為論文的共同第一作者，bat365在线平台官方网站朱嘉教授與加州大學米寶霞教授為論文共同通訊作者，陳駿院士對該工作進行了深入指導。該工作得到了bat365在线平台官方网站徐凝副教授、美國加州大學王墨農博士等的支持；也得到了國家自然科學基金委、科技部重點研發計劃、新基石科學基金會科學探索獎等項目的資助；bat365在线平台官方网站固體微結構物理國家重點實驗室、關鍵地球物質循環教育部前沿科學中心和人工微結構科學與技術協同創新中心對該項研究工作給予了重要支持。

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