由于锂电池在移动设备、汽车和清洁能源存储中的使用，锂的需求正在上升。确保获取天然锂矿资源已成为战略要务，但锂在自然界中还有其他存在形式。近日，英国帝国理工学院（Imperial College London）开发了一种创新膜技术，可从盐水中高效提取锂。

作为采矿的替代方案，帝国理工学院的研究人员创造了一项技术，可用于从盐湖卤水或地热盐水中高效提取锂。传统卤水提锂方法耗时数月，消耗大量水和化学品，并在此过程中产生温室气体排放。帝国理工学院化学工程系（Department of Chemical Engineering）Qilei Song博士及其团队开发的替代方案使用一种薄膜，通过微小孔隙过滤盐水以分离锂。

这种方法的常见缺陷是孔隙也会让镁和其他污染物通过，但该团队开发了一类对锂具有高度选择性的特殊聚合物。该方法的细节及其规模化实际应用已经发表在《自然水》（Nature Water）期刊。

除Qilei Song博士团队外，这项锂提取研究还得到了帝国理工学院化学工程系Magda Titirici教授、Nilay Shah教授，化学系Kim Jelfs教授团队，以及英国伯明翰大学、伦敦大学学院、爱丁堡大学、中国科学技术大学同行的支持。

十多年来，Qilei Song博士一直致力于基于“固有微孔聚合物”（PIMs）的新一代合成聚合物膜研究。这些聚合物内部布满沙漏状的微小孔隙，形成了可供小分子和离子通过的定向通道。

在这项新研究中，Qilei Song博士团队对微孔进行了精细调控，使其对锂具有高度选择性。在电渗析装置中，锂离子在电流作用下被有效拉过膜孔，而较大的镁离子则被截留。通过对模拟盐湖卤水的测试，这些PIM膜对锂表现出高选择性，并能生产高纯度电池级碳酸锂。

若要使这些膜具有实用价值，必须实现大规模生产。幸运的是，这些聚合物可溶于常见溶剂，并能通过成熟的工业技术制成薄膜。聚合物合成路线基于商业化单体和简单的化学修饰，这使得扩大膜生产规模相对容易。这些膜还可轻松集成到商用膜模块中，并与其他分离工艺结合，从而加速其应用。

帝国理工学院已就这些膜技术及其多种用途（包括锂提取）提交了专利申请。Qilei Song博士目前正与帝国理工学院企业部和化学工程系的技术转化机构ChemEng Enterprise合作，探索该技术的潜在商业化路径。

分离锂仅是这些高选择性膜潜力的开端。该技术在多个具有重要商业价值的领域拥有巨大潜力，从储能到水净化，再到循环经济中的关键材料回收。一项研究方向是将离子交换聚合物与选择性电渗析技术结合，用于从采矿废水中提取铜和其他金属离子。这与帝国理工学院力拓未来材料中心推动的关键材料可持续提取目标高度契合。

欢迎阅读我最新分享的欧美教育、科研、科技资讯：