据美国《科学日报》网站5月23日报道，美国哥伦比亚大学工程学院的研究人员开发出一种快速提取锂的新技术，使用一种对温度敏感的溶剂直接从卤水中提取锂，而不必利用可能需要数年时间并消耗宝贵水资源的蒸发池技术。而且新方法可以将当前技术无法开发的低品位锂资源利用起来。

报道称，随着电动汽车生产的增加，以及风能和太阳能对电池需求的扩大，全球对锂资源的需求正在飙升。但锂的生产仍是一个缓慢且环境成本高昂的过程。目前的锂提取技术最适用于高品位的锂矿区，但这种矿区数量有限，而且开采过程需要大量的土地，并消耗大量的水。

现在，哥伦比亚大学工程学院的研究人员发明了一种新的锂提取技术，可以加快生产，减少污染，并提取到现有技术难以提取的锂。

他们的研究结果发表在《焦耳》杂志上。这种被称为交换溶剂选择性提取(S3E)的方法使用一种对温度敏感的溶剂直接从卤水中提取锂，即使锂浓度很低或混合了其他难以分离的成分也不会受影响。

根据研究团队的说法，S3E方法在测试中表现出了令人印象深刻的高选择性。这种方法提取锂的速率高达钠的10倍、钾的12倍。它还可以通过化学沉淀步骤分离卤水中一种常见的、不需要的物质——镁。

与目前的许多直接提取锂的方法不同，S3E不必依赖专门结合锂的化学物质或大量的后处理，相反，它利用的是锂离子在不同温度下跟溶剂中水分子相互作用的方式。

在室温下，溶剂会从卤水中吸收锂和水。加热后，它将释放出含有锂离子的水溶液，同时使溶剂再生，从而使其能够重复使用。

世界上大约40%的锂来自沙漠地区的地下卤水。大多数生产商依靠太阳蒸发作用，即将卤水泵入巨大的室外蒸发池，依靠数月甚至数年的晾晒以获取锂。

要使用这种方法必须要有干燥的气候、平坦的大片土地，因此它只适用于一些特定的地方，比如智利的阿塔卡马沙漠和美国内华达州的部分地区。而且该方法会在已经缺水的地区耗费大量水资源。

哥伦比亚大学地球与环境工程副教授叶毅贤(音)说：“单靠太阳能蒸发是无法满足未来锂需求的。而且，对于一些非常有利用价值的含锂卤水，比如加利福尼亚州索尔顿湖的湖水，蒸发方法根本无法使用。”

为测试新方法，研究人员合成了与索尔顿湖水成分一样的卤水。

在使用相同的溶剂进行了四次萃取循环后，研究小组提取到近40%的锂。这一结果表明，该技术可以支持持续大规模提取锂操作。

叶说：“这是一种直接提取锂的新方法，它速度快、选择性高，易于扩大规模。而且这种方法的能耗可以依靠垃圾焚烧或太阳能发电提供。”

研究人员强调，该项目仍处于概念验证阶段，尚未完全优化。但是，他们仍然相信，S3E可以成为替代蒸发提锂和硬岩提锂的方法。尽管后两者在环保方面存在缺陷，但它们是目前全球锂生产的主要方式。

随着全球对电池需求的持续增长，更环保的锂提取技术对向清洁能源转型变得越来越重要。叶说：“我们一直在谈论绿色能源，但我们很少谈及相关供应链有多不环保。如果我们要向真正可持续的能源转型，就要以更环保的方式来获取其所需原材料。这种锂提取法是朝这一方向迈出的一步。”（编译/潘晓燕）