由于锂用于移动设备、汽车和清洁能源存储的电池，市场对锂的需求不断上升。因此确保获取这种矿物的天然矿藏具有战略重要性，但锂也可以在自然界的其他地方找到。

据外媒报道，作为采矿的替代方案，帝国理工学院（Imperial）的研究人员发明了一种技术，可用于有效地从盐水源（如盐湖盐水或地热盐水）中提取锂。

图片来源：期刊《Nature Water》

传统的从盐水中提取锂的方法需要数月时间，并且要使用大量的水和化学物质，因此会产生温室气体排放。化学工程系的宋启磊博士及其团队开发的替代方法是使用一种膜，通过微小的孔隙过滤盐水，从而将锂从盐水中分离出来。

这种方法的常见缺点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。有关该方法的细节以及如何将其扩大到实际应用的相关论文已发表于期刊《Nature Water》。

固有微孔性聚合物

十多年来，宋博士一直致力于研究新一代合成聚合物膜，这种膜基于一种称为固有微孔性聚合物（PIM）的材料。这些聚合物布满微小的沙漏形微孔，这些微孔为小分子和离子提供了有序的通道。

在这项新研究中，宋博士的团队对微孔进行了微调，使其对锂具有高度选择性。在电渗析装置中，锂离子被电流有效地拉过膜微孔，而较大的镁离子则被留在后面。

在模拟盐湖盐水中进行测试后，这些PIM膜对锂具有高度选择性，并可生产出高纯度的电池级碳酸锂。

然而，如果这些膜要投入实际使用，就必须大量生产。幸运的是，这些聚合物可溶于普通溶剂，可以使用成熟的工业技术制成膜。

“聚合物合成路线基于市售单体和简单的化学改性，这使得扩大膜的规模相对容易，”宋博士团队的博士生、实验负责人Dingchang Yang表示。它们还可以轻松地整合到商用膜模块中，并与其他分离工艺相结合，这也将加快它们的使用速度。

商业前景

帝国理工学院已为这些膜及其一系列不同用途（包括锂提取）申请了专利。宋博士目前正在与帝国理工学院企业和化学工程系的技术转让计划ChemEng Enterprise合作，探索该技术的商业化潜力。

分离锂只是这些高选择性膜潜力的开始。化学工程系企业主任Sandro Macchietto教授说：“这项技术在各种商业重要领域都具有巨大潜力，从能源存储到水净化，再到循环经济中关键材料的回收。”