10月28日消息，据国外媒体报道，美国得克萨斯大学奥斯汀分校（UT Austin）研究团队在《美国化学会志》（JACS）上发表论文称，其研发的仿生纳米离子通道在提锂测试中实现锂钠选择性至少94比1、锂镁286比1，比近期其他人工锂传输体高2到5倍，被认为是直接提锂（DLE）路线上的最新突破。在电池级碳酸锂价格回落至约10万元/吨的当下，提锂环节的效率与成本，正在成为动力电池产业链的新竞争焦点。
锂主要藏在地下卤水、硬岩矿石和回收电池里，且从不单独出现，总是与钠、钾、镁、钙等“孪生离子”混生。传统提取方法依赖蒸发池自然晾晒，动辄耗时数月，能耗高，还要使用强化学品，并留下有害废弃物。如何把锂从一锅复杂盐水中干净、快速、低成本地挑出来，是全球锂产业的共同难题。
UT Austin团队的思路来自生物细胞：细胞膜上的蛋白通道能有选择地放行离子，团队据此造出纳米级人工通道，内嵌于新开发的膜材料中。这些通道由环形柱芳烃分子构成，入口处带有专门的化学“把手”，与狭窄的内部结构共同“把关”——只让锂离子通过，挡下所有“冒名顶替者”。研究由土木、建筑与环境工程系兼化学工程系教授马尼什·库马尔（Manish Kumar）等人领导。
分子模拟揭示了筛选机制：锂离子进入通道时会脱去周围的水壳，与入口化学基团完成一次顺手的“交接”，顺利滑过；而钙、镁这类“重量级选手”抱水太紧，剥壳所需能量过高，只能被留在门外。论文给出的保守下限为：锂钠选择性≥94、锂钾≥136、锂钙≥228、锂镁≥286，团队称其在已报道的人工跨膜离子通道中位居最高之列。
库马尔实验室研究员哈雷克鲁什纳·贝赫拉（Harekrushna Behera）表示：“我们现在拥有的是一个工具箱，而不是一次性的结果。”通过理解离子与通道入口化学基团的相互作用，团队可以进一步设计面向锂乃至其他关键矿产的高选择性通道。这项工作也是该团队此前稀土元素分离研究的延伸——稀土通道同样服务于风电磁体、电动车电池和显示屏产业。
下一步，团队计划把通道打包进更大面积的膜中：膜材料由脂质或类塑料聚合物构成的类细胞互联层制成，目标是实现无需强溶剂的连续化分离。但距离工业化仍有距离——还需要用成分复杂得多的真实卤水做实验，并验证工业规模下的表现。团队还看采矿之外的用途：从退役动力电池里回收锂，乃至把类似通道用于下一代电池内部的隔膜。
这项成果的直接对标对象，正是中国已经跑通的盐湖提锂产业。中国锂资源约50%集中在青海盐湖、约30%在西藏，但普遍是高镁锂比卤水——镁锂比从几十到上千，南美流行的沉淀法在此失灵，萃取法腐蚀设备且有环保问题，电渗析效率明显下降。吸附法由此成为中国盐湖提锂的主流路线：主要盐湖提锂企业中有50%采用吸附法，处理高镁锂比卤水优势明显。
产业化进度上，2025年2月中国五矿整合盐湖股份、青海汇信、五矿盐湖组建中国盐湖工业集团，提前9个月建成11.5万吨锂盐总产能。其中盐湖股份察尔汗4万吨/年基础锂盐一体化项目是全球单套规模最大的盐湖提锂装置，投产首月即达产，已连续平稳运行，生产自动化覆盖率达98%，锂综合收率82.4%、综合能耗下降50.67%；五矿盐湖1.5万吨/年项目则是全球首个原卤提锂项目。
成本端，中国盐湖提锂综合成本约4-5万元/吨，明显低于锂辉石提锂的6-8万元/吨。吸附法核心装备方面，西安蓝晓科技已为察尔汗、扎布耶及阿根廷等全球主要卤水区提供吸附剂与成套装置，覆盖锂盐产能约10万吨/年，盐湖提锂相关合同累计约23.18亿元，并在西藏结则茶卡落地万吨级委托加工项目，3300吨氢氧化锂产线已试运行成功。
价格语境同样关键：10月下旬国内电池级碳酸锂报约9.83万-10.28万元/吨，较2022年约60万元/吨的高点回落逾八成；9月全国碳酸锂产量约10.2万吨、环比增长6.5%，当月锂辉石进口97.01万吨。锂价下行周期里，谁的成本更低、收率更高，谁就能穿越周期——这正是各国竞相押注直接提锂技术的原因。
综合来看，美国团队的仿生膜在实验室层面刷新了选择性与“无溶剂”方向的天花板，而中国的吸附法加膜法组合已在数万吨级产线上把成本做到4万元级，两者处在产业化的不同阶段，但技术逻辑同源——都是选择性分离。对国内企业而言，仿生膜若通过真实卤水与规模放大验证，有望成为高镁锂比盐湖的又一利器；在锂价低迷期，提锂技术本身就是护城河，中国产业化先发优势与美国科研突破，正在同时抬高这条赛道的门槛。
