浙江海洋大学本科学生团队开启锂资源可持续利用新篇章
来源：中国教育晚报 作者：嘉锰 发布时间：2025-05-09
近日，浙江海洋大学的一本科学生团队在海水提锂领域取得重大突破，成功制造出一种新型海水提锂装置。该装置基于光蒸发海水提锂膜分离技术，有望解决当前锂资源提取面临的诸多挑战，为全球锂资源的可持续开采提供新的发展思路与途径。
图1 新型植物仿生光蒸发海水提锂装置
锂作为现代科技不可或缺的关键元素，广泛应用于电池、陶瓷、玻璃等众多领域。海水中蕴含着约23000亿吨的锂资源，储量极为丰富，开发海水提锂技术具有巨大的潜力。然而，当前海水提锂技术仍存在一些瓶颈。锂离子在海水中属于次要成分，与多种相似阳离子共存，如何实现高效分离并降低成本成为关键难题。此外，光蒸发装置在深层海水提取时容易出现颗粒污染堵塞的问题，且大规模量产提取的工业流程方案也有待完善。
针对这些挑战，浙江海洋大学的“海母锂泵”团队从自然界水生植物根系吸收养分及体内蒸腾作用中获得灵感，设计出一种被动的、利用太阳能蒸腾驱动的锂提取和储存装置。该装置利用自然阳光从海水中提取锂，并将其储存于专用的锂储存层中。其独特的分层结构太阳能蒸发器能够产生压力梯度，有效提炼盐水中的锂，随后通过纯净水冲洗储存层来实现锂资源的再生。同时，团队采用模块化集成思路，将收集的LiCl高浓度溶液输送至陆地进行集中晒盐回收，为扩大生产提供了可能。
图2 研发装置和开发控制系统
值得一提的是，该装置的光催化蒸发设计独具匠心。团队制备出以氧化石墨烯为基底，表面为C - g3N4（氮化碳）的光催化改性材料。这一材料不仅能够在海水提锂的同时进行海水淡化操作，还能对水体进行微生物灭杀和有机染剂吸附，实现纯净淡水的回收。实验结果显示，该装置在高浓度纯净锂水方面展现出显著的应用潜力。
图3 实地测试装置
长期实验、各种环境测试和不同尺寸评估均证明了该材料具有良好的稳定性、兼容性和可扩展性。这种利用太阳能采矿技术，为关键资源的可持续开采开辟了新的道路。其对海水资源进行综合利用，同时获取锂资源和淡水资源的策略，具有广阔的应用前景，有望在未来锂资源开发领域发挥重要作用，推动相关产业的可持续发展。（图 王怡佳 文 宋瑞鑫）
