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近日，南京大學(xué)科研團隊在鹽湖鋰資源綠色開(kāi)發(fā)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，為全球鋰資源的可持續利用提供了新的解決方案。該團隊由朱嘉教授和陳駿院士領(lǐng)銜，與多位合作者共同完成了這項具有里程碑意義的研究。 9月27日，相關(guān)研究成果以“Solar transpiration-powered lithium extraction and storage”為題，在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Science》上發(fā)表，引起了國內外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。該研究通過(guò)仿生鹽土植物的“選擇性吸收-儲存-釋放”機制，成功開(kāi)發(fā)了界面光熱鹽湖提鋰技術(shù)，為青藏鹽湖鋰資源的綠色開(kāi)發(fā)提供了有力支持。 鋰作為全球能源轉型中的戰略性關(guān)鍵金屬，廣泛應用于電動(dòng)汽車(chē)電池和可再生能源儲能系統。然而，我國鋰礦資源主要依賴(lài)進(jìn)口，青藏高原雖擁有豐富的鹽湖資源，但復雜的鹽湖化學(xué)條件和極高的環(huán)境保護要求使得大規模開(kāi)采利用成為難題。此次南京大學(xué)科研團隊的技術(shù)突破，有望改變這一現狀，保障我國戰略性關(guān)鍵金屬鋰的安全供給。 該技術(shù)利用界面光熱蒸騰效應，強化納米通道傳質(zhì)并驅動(dòng)高精度離子分離，實(shí)現了高選擇性、低能耗、低碳排放的太陽(yáng)能鹽湖提鋰。研究團隊開(kāi)發(fā)的界面光熱鹽湖提鋰裝置（STLES）主要包括三部分：界面光熱蒸騰作用在蒸發(fā)器納米通道內產(chǎn)生超高毛細壓強；該毛細壓強傳遞至離子分離層，驅動(dòng)鋰離子選擇性從鹽水進(jìn)入儲存層；通過(guò)水循環(huán)系統收集儲存層中富集的鋰鹽，并實(shí)現裝置再生。 
研究團隊搭建了界面光熱鹽湖提鋰平臺，對其鹽湖提鋰性能進(jìn)行了全面評估，并測試了該裝置在鹽湖鹵水中的提鋰效果。實(shí)驗結果表明，該平臺能夠高效地從稀釋的鹽湖鹵水中提取鋰，并在528小時(shí)的連續運行中表現出了優(yōu)異的穩定性，展示了其在長(cháng)期應用中的巨大潛力。
此外，界面光熱鹽湖提鋰裝置還具有良好的兼容性和可擴展性。通過(guò)優(yōu)化離子分離層，單級裝置的鋰選擇性提升了6倍；通過(guò)多級提鋰工藝，鋰選擇性可提升近40倍。模塊化設計賦予該系統良好的擴展能力，鋰產(chǎn)量隨模塊數量線(xiàn)性增長(cháng)，充分展示了其在大規模應用中的潛力。 朱嘉教授作為南京大學(xué)能源與資源學(xué)院的院長(cháng)和教授，長(cháng)期以來(lái)在基于微納結構的光熱調控方面開(kāi)展了深入系統的研究，并取得了多項重要原創(chuàng )成果。此次研究不僅是他個(gè)人學(xué)術(shù)生涯的又一重要里程碑，也是南京大學(xué)在科研創(chuàng )新方面的又一重大貢獻。 |
