什么是直接提锂技术，为何它对资源匮乏地区至关重要？
直接提锂（DLE）是一类无需大型蒸发池或露天矿坑，即可直接从水源（如卤水）或矿石中提取锂的技术。传统方法需要占用大片土地、历经数年蒸发并消耗大量水资源——这在资源匮乏地区往往不切实际或对环境造成破坏。而DLE可在紧凑型反应器或便携式吸附材料中完成，因此可能让缺乏大规模采矿基础设施资金的社区也能使用该技术[8]。
2024年的一项DLE技术综述指出，吸附、离子交换和电化学等方法可将操作时间从数年缩短至数天，并带来额外的可持续性效益[8]。这种速度优势和较小的物理占地面积直接解决了资源匮乏地区面临的障碍：无需建造大型蒸发池或进口重型机械，而是可以部署模块化装置就地处理卤水。
最强证据：新型吸附剂即使在低品质锂源上也能发挥作用
针对资源匮乏环境最具说服力的一项研究是2026年发表的一篇论文，该论文设计了用于直接提锂的氟基聚合物吸附剂（称为FBM-2）。测试中，FBM-2的锂分配系数超过110 mL/g——这比传统锂吸附剂提升了10倍[1]。通俗来说：这种材料能从极稀薄或受污染的水体（如低品质卤水）中捕获锂，效果远超旧材料，而这正是资源匮乏社区可能获取的水源类型。
同一项研究还将吸附剂制成纤维形态，使其对锂的选择性远高于钠（比例达13.37:1），并且能够重复使用超过15次[1]。这种耐久性对资源匮乏地区至关重要，因为这意味着材料无需频繁更换，从而降低了持续成本。该研究明确指出，其设计针对的是“复杂水体系”，这涵盖了众多发展中地区多变的水化学环境。
支撑证据：多种直接提锂方法拓宽了不同来源类型的获取途径
除了吸附剂之外，其他直接提锂技术也开辟了此前不具备经济性的锂资源。2024年的一项研究展示了一种电化学浸出方法，可直接从天然锂辉石矿（一种硬岩型锂源）中提取锂，提取效率达92.2%，且能耗较低[3]。对于拥有矿石储量但缺乏资金建设传统加工厂的资源匮乏地区而言，这种电化学方法可能带来颠覆性变革——它只需在室温下使用简单的化学浸出液，避免了需要大量燃料的高温焙烧工序。
另一项2024年的研究表明，纳滤膜技术能够高效地将盐湖卤水中的锂与镁分离，同时减少对环境的影响[4]。这对资源匮乏地区尤其重要，因为许多发展中国家的盐湖镁含量较高，传统提取方法难以实施。而膜技术无需复杂的化学预处理即可绕过这一难题。
一篇2024年关于微孔聚合物吸附剂（AquaPIMs）的论文展示了从北美真实油田和盐湖卤水中提取锂的过程，仅用纯水进行解吸即可将锂富集3.7倍[5]。仅用水进行解吸对于资源匮乏、化学试剂昂贵或难以获取的地区而言是一大优势。研究还指出，吸附剂性能取决于卤水成分，因此需要进行本地测试——但基于水的简单工艺原理仍颇具前景。
注意事项：DLE并非万能——仍需改进之处
尽管直接提锂技术（DLE）具有明显优势，但证据也表明，在最贫困地区推广该技术可能面临挑战。2024年一项针对地热卤水DLE的分析指出，部分DLE技术仍需要大量淡水、化学试剂及外部能源供应[6]。对于缺乏稳定电力或清洁水源的社区而言，这些条件可能难以满足。该论文同时指出，并非所有卤水成分都适用于同一种DLE技术——因此不存在放之四海而皆准的解决方案。
另一项2024年针对连续流经式电化学反应器提取盐水中锂的研究发现，根据反应器区域的不同，能耗范围为每摩尔锂3.9至9.5瓦时[7]。虽然这远低于蒸发池的能耗，但仍需要稳定的电力供应。对于离网且资源匮乏的环境，将直接提锂技术与可再生能源（如太阳能）结合至关重要——部分研究论文也表明这是可行的[6]。
最后，2024年一项利用化学浸出工艺从废旧电池中回收锂的研究，其性能达到了与商业材料相当的水平，但该方法使用了多环芳烃和醚类溶剂[2]。在缺乏适当培训和设备的资源匮乏地区，这些化学品可能不易获取，也难以安全处理。因此，虽然直接锂提取（DLE）技术能提升资源可及性，但具体方法必须与当地的实际能力相匹配。
关于这些来源
该答案基于8篇经同行评审的研究构建而成——发表于2023年至2026年间，其中7篇为2024年或之后发表，6篇发表于Q1期刊，总被引次数达310次——这些研究是从8篇通过质量筛选的文献中选出的最具相关性的成果，而该8篇文献又源自从超过5亿篇论文数据库中检索到的42篇论文。
本文引用的文献
通过氧增强的氟-锂亲和力，从低品质锂源中实现超高选择性锂吸附
一项2026年的研究设计了含氟聚合物吸附剂（FBM-2），其锂分配系数超过110 mL/g，比传统材料高出10倍，并在15次重复使用循环中保持高选择性（Li+/Na+比值为13.37），显示出在低品质卤水中的应用潜力。
从废旧电池中直接提取锂，实现高效锂回收
2024年的一项研究展示了一种简单、室温条件下的化学浸出工艺，利用多环芳烃和醚类溶剂从废旧电池中提取活性锂，回收的锂用于制造新正极，其性能与商业材料相当。
通过电化学浸出法直接从矿石中提取锂
一项2024年的研究开发了一种电化学浸出方法，利用H₂O₂促进剂降低浸出电位，以92.2%的效率和低能耗直接从天然锂辉石矿中提取锂。
从盐水中回收锂
2024年的一项研究报告了一种从盐湖卤水中直接提取锂的纳滤技术，该技术实现了高效率与有效的镁/锂分离，同时降低了对环境的影响。
用于直接提锂的微孔聚合物吸附剂
一项2024年的研究开发了带有氮杂冠醚侧基的微孔聚合物吸附剂（AquaPIMs），能够从真实油田和盐湖卤水中提取锂，在使用纯水脱附时，锂的富集倍数达到3.7倍。
从地热卤水中直接提取锂：新型石油
2024年一项针对地热卤水直接提锂（DLE）的分析指出，虽然DLE避免了侵入性采矿和蒸发池，但仍面临淡水消耗、化学药剂使用、土地占用及能源需求等挑战；基于电渗析的DLE与地热能结合，可产出绿色氢气和淡水作为副产品。
用于从盐水中直接提取锂的连续流经式电化学反应器设计
一项2024年针对连续流经式电化学反应器用于卤水提取的研究，在三个反应器区域中实现了平均电极容量80 mAh/g，能耗根据区域不同在每摩尔锂3.9至9.5瓦时之间。
直接提锂：锂生产与资源利用的新范式
2023年一项针对直接提锂技术的综合评估指出，与传统采矿和蒸发池相比，DLE可将操作时间从数年缩短至数天，并带来可持续性效益，但在成本、环境影响和规模化方面仍面临挑战。