锂被誉为“21世纪能源金属”，盐湖作为锂资源的重要储存地，其战略价值在全球能源转型进程中日益凸显。然而盐湖卤水中因含大量竞争离子（如Mg2+），导致锂资源的分离、提取难度大幅增加。传统的锂提取技术如沉淀法、萃取法和吸附法，普遍存在高能耗、环境污染等问题。近年来，纳滤膜分离技术因高选择性和环境友好特性，在盐湖提锂中备受关注。然而在实际分离过程中，纳滤无法直接处理高渗透压的卤水，常规预处理需消耗大量淡水进行稀释，增加了提锂成本。因此，发展绿色、环保、可持续的盐湖提锂新技术，是破解这一难题的关键，具有重要的经济社会价值和战略意义。
在前期研究中，苏州大学靳健教授研究团队受泌盐植物--红树林选择性离子吸收和盐分分泌过程的启发，首次提出了一种太阳能驱动的膜分离的设计。利用离子分离膜和太阳能蒸发器的协同作用，Li+在蒸发器表面不断选择性富集，并且可以在蒸发器的表面以LiCl的形式结晶出来，为盐湖提锂提供了一种清洁、高效的方式（Nat. Commun.2024, 15, 238）。然而，由于传统的多孔结构太阳能蒸发器普遍存在（1）蒸发器表面盐结垢问题；（2）当蒸发速率与水传输速率不匹配时在蒸发器内部形成空化问题。针对这些问题，本研究设计了一种嵌入高保水聚合物（PVA）的超亲水太阳能蒸发器，以产生超高负压（-59 MPa），实现持续的水流并抑制盐结晶。在光强为1 kW m-2照射下，蒸发器显示出2.43 kg m-2 h-1的高水蒸发速率；在水蒸发产生的内聚力作用下，持续驱动水和Li+透过离子分离膜，并实现Li+在蒸发器内部的富集。通过对聚酰胺 (PA)离子分离膜的结构优化，我们设计的太阳能驱动锂提取系统展现出卓越的 Li+/Mg2+分离性能，分离因子高达 15.6。长时间室外实验表明，超亲水蒸发器能保持水合作用，抑制空化并确保Li+持续富集。该系统在多种离子存在的模拟盐湖卤水中具有稳定的锂提取性能，LiCl的收集率达到600 mg m-2 d-1以上。本研究充分利用清洁、充沛的太阳能，为盐湖锂资源高效、低能耗提取提供了新思路。
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