近日，南京大学的研究团队发明了从海水中提取金属锂技术，这种技术的发明，为海洋锂资源的开发和太阳能向化学能的转化存储，开辟了全新的道路。

　　南京大学现代工程与应用科学学院的何平教授向记者解释，以我们常见的锂电池为例，这种电池使用石墨做负极材料，正极则为钴酸锂。这种钴酸锂，需要利用自然界中存在的锂盐进行化学合成：“比如说碳酸锂。它就必须要从自然界的矿物中间，或者是卤水，就是含锂盐的卤水，比如说青海的盐湖，这里面可能会有含锂的锂盐，把它提取出来。”

　　左柱为海洋中可开采锂储量，右柱为陆地上可开采锂储量

　　锂是现代社会最重要的矿物资源之一，被广泛应用于陶瓷化工、医药、核工业以及广为人知的锂电池工业中。随着电动汽车及便携式电子设备的普及，锂电池市场的规模大幅增长。预计未来30年将消耗目前全球可开采锂储量的三分之一，或许会面临供给不足的问题。何平教授表示，现在就已经出现锂盐的价格上涨的情况，锂盐的价格增加影响电池的成本，有可能锂就越来越珍贵了。另据了解，目前全球可开采锂储量均来自于矿石和卤水，共计约1400万吨。从矿石和卤水中提炼锂盐，会消耗大量的能源并带来严重的污染问题。

　　相较于目前可供开采的锂资源，海水中储存的锂资源是目前全球可开采锂资源总量的1.6万倍，相比来说几乎是取之不尽的。但是海水中的锂浓度很低，很难被提取出来。南京大学的研究团队将组合电解液的策略，应用到了海水提取金属锂技术中，成功地从海水中提取出了金属锂单质。何平：“这里面有个关键的技术，是离子选择性半透膜。这个膜是陶瓷膜，它的优势是离子过去只能允许锂离子过去，水是过不去的，其他海洋中间的钠离子等离子也是过不去的。”

　　（A）太阳能驱动的电解法海水提锂装置原理示意图；

　　（B）装置单体示意图，自上而下分别为太阳能板、有机电解液阴极区、陶瓷选择性膜、海水阳极区，整个装置可以利用橡皮圈浮于海面；

　　（C）海上大量装置排列的假想图。

　　何平教授向记者展示了他们设想的太阳能驱动的电解法海水提锂装置，这个装置利用橡皮圈浮于海面，自上而下分别为太阳能板、陶瓷选择性膜等装置。他也表示，虽然这项研究还处于实验室阶段，但是研究团队已经在考虑，如果投入市场，将会面临的问题：

　　“现在目前的效率可以说不低，如果是商品化以后，大家需要更少的电能获得更多的锂，这个怎么提高？我这个装置怎么在海水中稳定的工作？因为海水是有一定的腐蚀性的，包括里面的半透膜，怎么去提升寿命。包括相关的装置，怎么跟它配合长时间的使用。”

　　据了解，该成果于2018年7月27日在能源领域顶级学术刊物Cell子刊《Joule》上在线发表。南京大学2015级博士生杨思勰为论文的第一作者，何平教授和周豪慎教授为该论文的共同通讯作者，2017级硕士生张帆和丁怀平高级工程师也为该工作做出重要贡献。

　　（来源：江苏城市频道/周洋 编辑/文昊）