蒙脱石做的“提锂膜”

    蒙脱石散是治腹泻的常用药，很难想象它和您驾驶的新能源车有什么关联。而武汉理工大学赵云良教授团队，却用这药里的成分蒙脱石成功制备出一种特殊功能膜，解决了我国锂电产业上游“盐湖提锂”的关键技术难题。

    近日，长江日报记者来到这个项目孵化企业——武汉科莱烯科技有限公司的中试车间。宽敞的生产车间，赵云良介绍，目前制膜项目的中试环节已接近尾声，上个月项目刚完成第二轮融资，由湖北楚天凤鸣科创天使基金独家投资，项目也即将产业化。

    ———— 【研发者说】 ————

    讲述人：武汉科莱烯科技有限公司负责人、武汉理工大学教授赵云良

    “有锂走遍天下，无锂寸步难行。”从手机芯片到新能源汽车，锂元素已成为现代社会不可或缺的战略资源，但得到锂并不容易。

    你看这几个大塑料桶，里面装的全是来自新疆罗布泊的盐湖卤水。我国80%的锂资源以盐湖卤水形式富集于青海、西藏、新疆等地。过去，要想把锂从里面提取出来，像淘金沙一样难。卤水中镁锂浓度比往往高达几十甚至上百倍，镁离子如同纠缠不休的对手，严重阻碍锂资源的有效提取。

    以前，我国盐湖提锂长期依赖进口有机膜，这种每平方米售价高达400元的膜材料，不仅成本高昂，且分离效率低下。使用不到一年便不能用了，也难以彻底实现锂镁分离。这种技术瓶颈直接影响下游锂电池制造与新能源汽车产业的成本控制与产能提升。

    现在中试车间里的这台约15米长的产线上，它生产的就是用来把锂从卤水中淘出来的一种新式膜。这一卷卷膜虽都只有30厘米长，看似普通，但一张这样的中试膜1小时可以处理自身体积50倍以上的盐湖卤水，锂镁分离率达到99%以上。你看，卤水哗啦啦地灌进来，经过膜来回多次地淘洗，锂离子最终会钻过去，镁离子则会被牢牢地拦在膜的原侧，高效地实现锂镁分家。

    这种新型膜是用蒙脱石制成的。我们湖南农村管蒙脱石叫膨润土，读书期间我对它有过研究，知其特性。它遇水会膨胀，而且容易剥片。我们可以像撕千层饼一样，把它撕成厚度仅1纳米的纳米片。我们将这些纳米片重新拼成薄膜，这些一层层纳米片堆在一起会形成一个个关口。这些关口的高度可以让尺寸小的锂离子刚好钻过去，而个头大的镁离子就会被卡在那里。这就是“止泻药”到“提锂膜”的路径。

    这种新型膜，材料来自天然矿物，更绿色环保。蒙脱石分布也相当广泛，我国的储量居世界第一，我们可以把成本做到国外有机膜成本的40%以下。

    ———— 【大众点评】 ————

    讲述人：国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司技术负责人

    国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司是国内两大盐湖公司之一，盐湖头部企业，全国最大的硫酸钾肥生产企业，建有5000吨/年提锂生产线。

    锂镁分离膜是盐湖提锂的核心材料，但高性能提锂薄膜却长期依赖进口。赵云良教授团队研发生产的这种新型二维矿物薄膜，提锂成本低、提锂效率高，颠覆了传统提锂薄膜的构筑路径。相较于进口纳滤膜实测运行数据，这种二维矿物膜在关键提锂指标上优于我们正在运行的进口膜生产数据：一级纳滤产水通量提高128%，二级纳滤产水通量提高64%，镁的截留率提高了7.36%，长周期运行稳定性、抗污性良好。整个提锂效率上了新台阶。

    整理：长江日报记者谌达军 通讯员高仁波