這種方法可節(jié)約90%的海水提鋰設(shè)施占地面積，將海水提鋰生產(chǎn)速度提高了20倍以上。

文 / NE-SALON新能薈小編團

美國普林斯頓大學(xué)土木與環(huán)境工程系教授任智勇的實驗室內(nèi)有這樣一個神奇的裝置：一個裝滿鹽水的水缸上面懸浮著一根根繩子，繩子下端浸入鹽水中，仔細觀察，繩子上竟覆蓋滿了白色晶體。

相關(guān)研究人員解釋稱，這是一種新型的海水提鋰裝置，僅利用繩子就可以把鋰離子從含量很低的海水或者鹽水中“撈”出來。真的有這么神奇？且隨新能薈小編一探究竟。

鋰鹽需求快速提升，美國研制新型提鋰方法

在能源危機的背景下，儲能行業(yè)和新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展。CNESA全球儲能數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月底，以電化學(xué)為首的新型儲能項目累計裝機規(guī)模達25.3GW和53.4GWh，功率和能量規(guī)模同比增加280%和267%。全國政協(xié)常委苗圩表示，2017年時，中國新能源汽車的銷量只有77.7萬輛，但2022年新能源汽車的年銷量達到了688.7萬輛，短短5年數(shù)量居然增長了近十倍，新能源汽車對傳統(tǒng)燃油汽車取代之勢已經(jīng)形成。

不管是儲能電池和新能源汽車的動力電池，它們均離不開一樣最重要的資源——鋰。鋰金屬由于質(zhì)量輕、燃燒溫度高，被廣泛應(yīng)用于儲能電池和動力電池的制造。鋰的需求預(yù)計將從2021年的約50萬噸碳酸鋰當量增加到2030年的300多萬噸。

鋰資源開發(fā)應(yīng)用的早期主要是圍繞著鋰輝石、鋰鹽湖等資源進行，但是這些資源只分布在極少數(shù)的國家。事實上，在海洋中存在大量以離子存在的鋰資源，總儲量達到2300億噸，是陸地鋰儲量的1.6萬倍。然而，海水中鋰的濃度過低，提取難度極為困難，目前的海水提鋰方法耗時占地，污染環(huán)境，效率低下。鋰電池行業(yè)亟需一種新型的海水提鋰方法。

近日，普林斯頓大學(xué)教授任智勇團隊的研究人員陳曦和楊美琪發(fā)現(xiàn)，由“棉線”搓捻而成的多孔纖維結(jié)構(gòu)，具有親水的內(nèi)部和防水的表面，當繩子浸入水中之后，水會通過毛細作用向上流動，水蒸發(fā)后，就會把鹽離子留在繩子上，最終形成氯化鈉和氯化鋰晶體，可以輕松把它們收集起來。由于鈉鹽溶解度較低，會在繩子下端形成，而溶解度較高的鋰鹽則在上部形成，從而可以輕松地分離，無需使用更多的化學(xué)物質(zhì)。

如此巧妙的方法一經(jīng)提出便受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注！相關(guān)研究成果以論文《空間分離結(jié)晶法從鹽水中選擇性提取鋰》發(fā)表在《自然-水》上，并被推薦為封面文章。

上述研究人員表示，這種方法可節(jié)約90%的海水提鋰設(shè)施占地面積，并將原來幾個月甚至幾年的海水提鋰周期縮短為不到一個月，生產(chǎn)速度提高了20倍以上。

現(xiàn)如今，隨著供給理順、產(chǎn)能不斷釋放，碳酸鋰價格自去年11月近60萬/噸的高位后持續(xù)下跌，日前已經(jīng)逼近10萬元/噸。曾經(jīng)憑借著“天價鋰礦”賺得盆滿缽滿的上游鋰電企業(yè)今年的業(yè)績大不如前。此背景下，倘若鋰電企業(yè)開發(fā)諸如“繩子撈鋰”這樣的提鋰新技術(shù)，降低提鋰成本，何嘗不是挽救業(yè)績的一味良藥呢？

目前，普林斯頓大學(xué)任智勇教授正積極推進這項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，如果未來真的能夠大面積普及，鋰電行業(yè)或許真的會發(fā)生翻天覆地的變化。