哥伦比亚大学开发温度响应溶剂直接提锂技术，锂选择性为钠的10倍

B910化工消息：5月22日消息，哥伦比亚大学工程学院在Joule期刊发表一项锂提取新技术研究。该校地球与环境工程系La Von Duddleson Krumb副教授Ngai Yin Yip团队开发了一种名为S3E（Switchable Solvent Selective Extraction）的直接锂提取方法，利用温度响应溶剂从地下盐水中高效提取锂，无需传统蒸发池。

目前全球约40%的锂供应来自地下盐湖卤水，生产商普遍采用太阳能蒸发法——将卤水抽入大型露天蒸发池，等待数月甚至数年让水分蒸发。该方法高度依赖干燥气候和平坦地形，仅适用于智利阿塔卡马沙漠和美国内华达州等少数地区，且在水资源紧张地区消耗大量水资源。

S3E技术的核心是一种胺类温度响应溶剂。在室温条件下，溶剂吸收盐水中的锂离子和水分子；加热后溶剂释放纯化的锂和水，同时溶剂再生可重复使用。该过程中锂离子与水分子的独特相互作用方式是实现选择性的关键。

测试数据显示，S3E对锂的提取速率是钠的10倍、钾的12倍。卤水中最常见的杂质镁通过化学沉淀步骤被去除。研究团队使用模拟加州萨尔顿海地热卤水成分的合成盐水进行验证——萨尔顿海地热区据估计蕴藏足以供应3.75亿块电动汽车电池的锂资源。

使用同一批溶剂进行4个提取循环后，团队回收了近40%的锂。结果表明该技术有望支持连续大规模运行。与多数现有直接锂提取技术不同，S3E不依赖专用结合化学试剂或大量后处理步骤。

Yip教授指出，太阳能蒸发法无法匹配未来锂需求规模，而萨尔顿海等富含锂的地热卤水根本无法使用蒸发法处理。S3E可利用废热源或太阳能集热器提供的低品位热能驱动，具备工业化放大潜力。

当前全球锂需求随电动汽车和储能电池产量激增而持续攀升。直接锂提取技术被视为解决传统蒸发池法效率低、环境影响大的关键路径。S3E作为概念验证已展示出技术可行性，但研究团队强调项目尚未针对效率或最大锂回收率进行优化。该方法未来可能成为蒸发池和硬岩开采之外的有力替代方案。

论文题为"A novel approach for direct lithium extraction from alkali metal cations in brine mixtures using thermally switchable solvents"，作者包括Elizabeth Dach、Juliana Marston、Sara Abu-Obaid、Allison Peng和Ngai Yin Yip，发表于Joule第10卷第2期（DOI: 10.1016/j.joule.2025.102265）。 （来源：ScienceDaily）