隨著全球對鋰需求的增加，研究人員在美國能源部阿貢國家實驗室和芝加哥大學開發了一種新型膜技術，能夠從海水中提取鋰，這可能改變未來鋰的來源。
這種新膜采用了自然豐富且成本低廉的膨潤土製成，每噸約為 $350 / 約 HK$ 2,730。這種膜能以卓越的效率過濾鋰離子，提供了一種可行的替代傳統礦採的方法。
目前，大部分鋰資源來自少數幾個國家的硬岩採礦或鹽湖蒸發，這些過程不僅成本高昂且速度緩慢，還使全球供應鏈面臨風險。然而，海水和地下鹽水中含有大量溶解的鋰，過去從這些來源提取鋰的效率一直不高。
研究團隊設計了一種方法，將膨潤土剝離成超薄的片狀，厚度僅為一納米，然後重新堆疊形成密集的分層過濾器。這些片材極其薄，屬於二維材料。
不過，未經處理的膨潤土層在水中會在半小時內崩潰，因其對水有強烈的親和力。為了解決這一問題，研究人員在二維粘土膜上加上了微小的鋁氧化物柱，形成穩定的結構。
這種結構不僅保持膜在水中的完整性，還使其能根據離子的大小和電荷進行過濾，這對於分離鋰與類似元素如鎂和鈉至關重要。
接下來，研究人員在膜中注入鈉陽離子，這些陽離子聚集在鋁氧化物柱周圍，使膜的表面電荷從中性轉變為正電。在海水中，鋰和鎂都是帶正電的，但鎂的電荷較高（+2）而鋰的電荷為（+1）。因此，帶正電的膜能更有效地排斥鎂離子，使鋰離子更容易通過。
為了進一步提高選擇性，團隊增加了額外的鈉離子，這使膜的孔隙結構變得更緊密。這一調整使得較小的鈉和鉀離子也能通過，同時更精確地捕捉鋰。
這種可擴展且低成本的過濾方法，有望開啟海洋、地下鹽水及廢水中未開發的鋰資源。研究團隊成員、芝加哥大學的博士生劉穎表示：「我們的膜能通過大小和電荷過濾，從水中提取鋰的效率大幅提高。」
這種膜的應用不僅限於鋰。研究人員指出，它還可以幫助回收其他關鍵礦物，包括鎳、鈷、稀土元素，甚至去除飲用水中的有害污染物。劉穎補充說：「這種粘土材料有許多種類，我們正在探索它如何幫助從海水和鹽湖鹽水中收集關鍵元素，甚至改善飲用水的質量。」
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