這種方法可節約90%的海水提鋰設施占地面積，將海水提鋰生產速度提高了20倍以上。
文 / NE-SALON新能薈小編團
美國普林斯頓大學土木與環境工程系教授任智勇的實驗室內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，儲能行業和新能源汽車行業快速發展。CNESA全球儲能數據庫的數據顯示，截至2023年9月底，以電化學為首的新型儲能項目累計裝機規模達25.3GW和53.4GWh，功率和能量規模同比增加280%和267%。全國政協常委苗圩表示，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年數量居然增長了近十倍，新能源汽車對傳統燃油汽車取代之勢已經形成。
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。鋰金屬由于質量輕、燃燒溫度高，被廣泛應用于儲能電池和動力電池的制造。鋰的需求預計將從2021年的約50萬噸碳酸鋰當量增加到2030年的300多萬噸。
鋰資源開發應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，污染環境，效率低下。鋰電池行業亟需一種新型的海水提鋰方法。
近日，普林斯頓大學教授任智勇團隊的研究人員陳曦和楊美琪發現，由“棉線”搓捻而成的多孔纖維結構，具有親水的內部和防水的表面，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物質。
如此巧妙的方法一經提出便受到了業界的廣泛關注！相關研究成果以論文《空間分離結晶法從鹽水中選擇性提取鋰》發表在《自然-水》上，并被推薦為封面文章。
上述研究人員表示，這種方法可節約90%的海水提鋰設施占地面積，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，生產速度提高了20倍以上。
現如今，隨著供給理順、產能不斷釋放，碳酸鋰價格自去年11月近60萬/噸的高位后持續下跌，日前已經逼近10萬元/噸。曾經憑借著“天價鋰礦”賺得盆滿缽滿的上游鋰電企業今年的業績大不如前。此背景下，倘若鋰電企業開發諸如“繩子撈鋰”這樣的提鋰新技術，降低提鋰成本，何嘗不是挽救業績的一味良藥呢？
目前，普林斯頓大學任智勇教授正積極推進這項技術的產業化應用，如果未來真的能夠大面積普及，鋰電行業或許真的會發生翻天覆地的變化。
