研究机构：莱斯大学（Rice University）的Elimelech实验室
研究人员：Menachem Elimelech（通讯作者）、Sohum Patel（第一作者）、Arpita Iddya、Weiyi Pan、Jianhao Qian（均为博士后研究人员）
主要研究内容：
莱斯大学Elimelech实验室的研究团队在 Science Advances 上发表了一项研究，介绍了一种突破性的锂提取方法，该方法有望重塑锂电池供应链。研究团队将固态电解质（SSEs）重新用作水基锂提取的膜材料，实现了近乎完美的锂选择性。原本设计用于固态电池中锂离子快速传导的SSEs，其高度有序和受限的结构被发现能够在水混合物中实现前所未有的离子和水分离。
这项研究旨在解决直接锂提取技术中的离子选择性难题，特别是当试图从大小或电荷相似的其他离子（如镁和钠）中分离锂时。传统膜技术依赖于水化纳米孔来传输离子，而SSEs则通过高度有序的晶格中的无水跳跃机制来传输锂离子。这意味着锂离子可以穿过膜，而其他竞争离子甚至水都被有效阻挡。
研究团队使用电渗析装置测试了这一现象，其中应用的电场驱动锂离子穿过膜。即使在高浓度的竞争离子存在下，SSE也始终表现出近乎完美的锂选择性，且产品流中没有检测到竞争离子。团队还通过计算和实验技术的结合，研究了SSE表现出如此显著的锂离子选择性的原因。
SSE膜能够阻挡水分子和较大的离子（如钠）以及电荷不同的离子（如镁）通过膜结构，从而实现了高度的锂选择性。SSE基方法提供了一种高效、可持续的锂提取方法，有望减少对传统采矿和提取技术的依赖，这些技术既耗时又对环境有害。SSE的离子选择性机制可能激发类似膜的开发，用于从水源中提取其他关键元素，为资源回收打开新门类。
原文链接：: Sohum K. Patel et al, Approaching infinite selectivity in membrane-based aqueous lithium extraction via solid-state ion transport, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adq9823
