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近日，南京大學科研團隊在鹽湖鋰資源綠色開發領域取得了重大進展，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，相關研究成果以“Solar transpiration-powered lithium extraction and storage”為題，在國際頂級學術期刊《Science》上發表，引起了國內外學術界和產業界的廣泛關注。該研究通過仿生鹽土植物的“選擇性吸收-儲存-釋放”機制，成功開發了界面光熱鹽湖提鋰技術，為青藏鹽湖鋰資源的綠色開發提供了有力支持。 鋰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。然而，我國鋰礦資源主要依賴進口，青藏高原雖擁有豐富的鹽湖資源，但復雜的鹽湖化學條件和極高的環境保護要求使得大規模開采利用成為難題。此次南京大學科研團隊的技術突破，有望改變這一現狀，保障我國戰略性關鍵金屬鋰的安全供給。 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鋰。研究團隊開發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器納米通道內產生超高毛細壓強；該毛細壓強傳遞至離子分離層，驅動鋰離子選擇性從鹽水進入儲存層；通過水循環系統收集儲存層中富集的鋰鹽，并實現裝置再生。 
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小時的連續運行中表現出了優異的穩定性，展示了其在長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。通過優化離子分離層，單級裝置的鋰選擇性提升了6倍；通過多級提鋰工藝，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，鋰產量隨模塊數量線性增長，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能源與資源學院的院長和教授，長期以來在基于微納結構的光熱調控方面開展了深入系統的研究，并取得了多項重要原創成果。此次研究不僅是他個人學術生涯的又一重要里程碑，也是南京大學在科研創新方面的又一重大貢獻。 |
