【北京招商】美科研团队研发冠醚膜技术实现水中锂元素高效分离-北京产业园区

【北京招商】美科研团队研发冠醚膜技术实现水中锂元素高效分离

所属地区：北京发布日期：2025年07月04日

随着全球新能源产业快速发展，锂资源作为关键战略材料需求激增，德克萨斯大学奥斯汀分校与加利福尼亚大学圣巴巴拉分校联合研究团队开发的新型冠醚聚合物膜技术，为水中锂元素高效提取提供突破性解决方案，该成果发表于权威期刊后引发业界广泛关注，有望推动相关产业链升级并吸引产业链上下游企业开展招商引资合作。
（一）冠醚膜技术的创新原理。研究团队设计的新型聚合物膜以冠醚为核心功能成分，这种具有特定环状结构的配体分子此前主要应用于有机合成与催化领域，从未作为水处理膜的关键组成部分进行系统研究。在传统聚合物膜材料中，钠离子因水合半径较小等特性通常比锂离子具有更快的渗透速度，导致含锂盐水中的钠元素成为主要杂质。而该研究通过分子设计将冠醚整合入聚合物基质，利用冠醚对钠离子的特异性结合能力，显著减慢其在膜内的迁移速率；同时锂离子因与冠醚的结合能较低，可保持较快的渗透速度，从而实现锂钠离子的高效分离。团队通过计算机分子模拟技术进一步验证了这一机制，明确钠离子与冠醚形成稳定络合物后扩散系数降低，而锂离子则以自由离子形式快速通过膜孔道。
（二）膜分离技术的行业突破价值。当前锂提取主要依赖盐湖沉淀法与矿石焙烧法，前者面临分离效率低、受地理环境限制大等问题，后者存在能耗高、碳排放量大等缺陷。新型冠醚膜技术通过分子识别机制实现离子选择性分离，在实验室条件下展现出优异的锂钠分离系数，为低品位含锂水资源开发提供可能。该研究成果发表于《美国国家科学院院刊》，体现了学术界对其科学价值的高度认可。研究过程中，德克萨斯大学奥斯汀分校在聚合物合成领域的技术积累与加利福尼亚大学圣巴巴拉分校在膜材料表征方面的优势形成互补，这种跨学科合作模式为膜科学领域的创新提供了范例，其技术路径为其他稀有金属的分离提取提供了新思路。
（三）技术转化前景与产业影响。随着电动汽车、储能电池等产业规模持续扩张，全球锂资源需求呈现指数级增长，海水、盐湖卤水等非常规锂资源开发成为行业关注焦点。新型冠醚膜技术若实现产业化应用，可大幅降低水中提锂的能源消耗与生产成本，提升资源利用效率。德克萨斯州与加利福尼亚州作为美国新能源产业聚集地，相关科研成果有望吸引能源企业、材料制造商等开展技术合作，加速科研成果转化落地。目前研究团队已针对膜材料的稳定性、规模化制备工艺等开展后续研究，未来需解决长期运行中的膜污染、再生等工程化问题，为推动水中提锂技术商业化应用奠定基础。

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