鋰被譽為“21世紀能源金屬”，鹽湖作為鋰資源的重要儲存地，其戰略價值在全球能源轉型進程中日益凸顯。然而鹽湖鹵水中因含大量競爭離子（如Mg2+），導致鋰資源的分離、提取難度大幅增加。傳統的鋰提取技術如沉淀法、萃取法和吸附法，普遍存在高能耗、環境污染等問題。近年來，納濾膜分離技術因高選擇性和環境友好特性，在鹽湖提鋰中備受關注。然而在實際分離過程中，納濾無法直接處理高滲透壓的鹵水，常規預處理需消耗大量淡水進行稀釋，增加了提鋰成本。因此，發展綠色、環保、可持續的鹽湖提鋰新技術，是破解這一難題的關鍵，具有重要的經濟社會價值和戰略意義。
在前期研究中，蘇州大學靳健教授研究團隊受泌鹽植物--紅樹林選擇性離子吸收和鹽分分泌過程的啟發，首次提出了一種太陽能驅動的膜分離的設計。利用離子分離膜和太陽能蒸發器的協同作用，Li+在蒸發器表面不斷選擇性富集，并且可以在蒸發器的表面以LiCl的形式結晶出來，為鹽湖提鋰提供了一種清潔、高效的方式（Nat. Commun.2024, 15, 238）。然而，由于傳統的多孔結構太陽能蒸發器普遍存在（1）蒸發器表面鹽結垢問題；（2）當蒸發速率與水傳輸速率不匹配時在蒸發器內部形成空化問題。針對這些問題，本研究設計了一種嵌入高保水聚合物（PVA）的超親水太陽能蒸發器，以產生超高負壓（-59 MPa），實現持續的水流并抑制鹽結晶。在光強為1 kW m-2照射下，蒸發器顯示出2.43 kg m-2 h-1的高水蒸發速率；在水蒸發產生的內聚力作用下，持續驅動水和Li+透過離子分離膜，并實現Li+在蒸發器內部的富集。通過對聚酰胺 (PA)離子分離膜的結構優化，我們設計的太陽能驅動鋰提取系統展現出卓越的 Li+/Mg2+分離性能，分離因子高達 15.6。長時間室外實驗表明，超親水蒸發器能保持水合作用，抑制空化并確保Li+持續富集。該系統在多種離子存在的模擬鹽湖鹵水中具有穩定的鋰提取性能，LiCl的收集率達到600 mg m-2 d-1以上。本研究充分利用清潔、充沛的太陽能，為鹽湖鋰資源高效、低能耗提取提供了新思路。
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