中国科学院青岛生物能源与过程研究所高俊教授团队与青岛大学合作，成功开发出一种新型离子分离膜技术。这项发表在《自然通讯》的研究成果，为从复杂盐水中高效提取锂元素提供了创新解决方案。

该研究团队受生物离子通道启发，设计出磺酸功能化的共价有机框架材料r-TpPa-SO3H。这种特殊结构的膜材料通过独特的逆筛分机制，能够选择性过滤钠、钾等干扰离子，保留水合锂离子。"我们的方法不是通过膜来提取锂，"论文共同第一作者包世文表示，"而是有选择地去除其他离子，实现高效单步纯化。"

实验数据显示，该膜材料展现出优异的离子选择性，性能接近天然生物离子通道。在电渗析条件下，它能持续去除主要干扰离子，获得可用于下游处理的富锂溶液。高俊教授指出："这种膜将高选择性与实用离子通量相结合，与电渗析系统的兼容性使其适合可持续锂提取。"

研究人员通过计算模拟揭示了作用机制：膜结构中的磺酸基团选择性吸引部分脱水的钠、钾离子，而保留水合壳的锂离子则因尺寸和能量壁垒被阻挡。这一技术突破了传统多步分离工艺的限制，为从低品位盐水中回收锂提供了新途径。

该技术不仅适用于实验室规模的阳极氧化铝基底，还可扩展到工业级陶瓷基板，具有规模化应用潜力。随着全球对锂资源需求的持续增长，这项创新技术有望为清洁能源产业提供更可持续的锂资源解决方案。

更多信息： Shiwen Bao 等，《随机取向的共价有机框架膜用于选择性筛选Li+离子》，《自然通讯》 (2025)。期刊信息： 《自然通讯》