在全球能源结构加速转型的背景下，锂作为动力电池核心材料的重要性不断上升。国际能源署预测，到2050年全球锂需求将增长8至10倍。另外，现有盐湖卤水提锂技术面临现实难题：全球约70%的盐湖卤水偏碱性，而废旧电池回收通常需要在强酸条件下进行。传统聚酰胺纳滤膜的化学键容易水解——难以长期适应极端pH环境——导致锂资源综合利用率不足40%。 针对这个难题，天津大学研究团队采用支化叔胺单体与溴化交联剂，并通过界面聚合构建三维网络结构。实验结果显示，新型膜的季铵基团含量达到70%，较传统材料提高118%，并形成孔径约0.8纳米的均匀孔道。在模拟盐湖卤水测试中，该膜对镁离子的截留率达到99.2%，锂镁分离系数超过136，较现有技术提升3倍以上。值得关注的是，该膜在pH值2的强酸环境下仍能保持28.7的锂钴分离效率，为复杂条件下的资源回收提供了新选择。 技术提升的关键来自材料设计与过程控制的协同创新。研究团队通过分子动力学模拟发现，支化结构单体可形成更致密的交联网络；引入十二烷基硫酸钠后，界面反应动力学得到有效调控。这种“结构设计—过程调控”的双重优化，使膜材料在保持约15纳米超薄厚度的同时，实现每平方米每小时30.8升的高透水性，缓解了传统膜材料在厚度与选择性之间难以兼顾的问题。 目前，该技术已在青海盐湖及长三角电池回收企业完成中试验证。采用两级纳滤的新工艺后，锂回收率提升至85%以上，能耗降低30%。业内专家表示，这一进展有望将我国盐湖提锂成本降至每吨3万元以下，并推动形成“资源开采—循环利用”的全链条技术路径，对提升新能源产业供应链保障能力意义重大。
锂资源的可持续供应将直接影响全球能源转型进程。天津大学团队的研究突破了传统膜材料极端环境下的性能限制，为盐湖卤水与废旧电池中的锂资源高效利用提供了新的技术路径。随着后续优化与产业化推进，该技术有望在缓解锂资源供需压力、支撑新能源产业持续发展上发挥更大作用，也表明了基础研究在解决现实关键问题中的价值。