（MIT TR）

美國南部地下隱藏著一種長期被低估的資源：富含礦物的深層鹵水。它遍布阿肯色州和德州東部，儲量巨大，卻因鋰濃度低、雜質(zhì)多而始終難以經(jīng)濟(jì)化利用。

如今，由麻省理工學(xué)院（MIT） 2022 屆博士畢業(yè)生 Mo Alkhadra 和 MIT 化學(xué)工程講席教授 Martin Z. Bazant 創(chuàng)辦的初創(chuàng)公司 Lithios 正在把一種名為“先進(jìn)鋰提?。ˋdvanced Lithium Extraction）”的新工藝商業(yè)化。該公司利用電能驅(qū)動與電極材料的反應(yīng)，從高鹽度鹵水中選擇性捕獲鋰元素，并將其與其他雜質(zhì)分離

Lithios 表示，他們的方法比目前其他正在開發(fā)的直接鋰提?。―LE）技術(shù)更具選擇性和效率，同時也比傳統(tǒng)硬巖開采和南美高原地區(qū)常見的太陽能蒸發(fā)池方法更加清潔、低能耗。

自今年 6 月以來，Lithios 一直使用來自全球各地的真實(shí)鹵水連續(xù)運(yùn)行試點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行鋰提取。該公司還向阿肯色州一家正在擴(kuò)大業(yè)務(wù)的商業(yè)合作伙伴交付了一套早期系統(tǒng)。

隨著其模塊化系統(tǒng)的核心技術(shù)基本驗(yàn)證完成，Lithios 計(jì)劃明年開始運(yùn)營更大型的示范裝置，年產(chǎn) 10 至 100 噸碳酸鋰。此后，該公司計(jì)劃建設(shè)一座年產(chǎn) 25,000 噸碳酸鋰的商業(yè)設(shè)施。

從博士論文到千億產(chǎn)業(yè)

在與電池企業(yè)的合作中，Bazant 意識到鋰開采亟需新方法。他所在的 MIT 化學(xué)工程系實(shí)驗(yàn)室已研究電池材料和電化學(xué)分離技術(shù)數(shù)十年。作為其博士研究的一部分，Alkhadra 聚焦溶解金屬的電化學(xué)分離，尤其是飲用水中的鉛去除和工業(yè)廢水治理。畢業(yè)前，他與 Bazant 一起探討其成果和最具商業(yè)潛力的應(yīng)用方向。

彼時（2021 年），鋰價正因其在電池中的關(guān)鍵地位而創(chuàng)歷史新高。

當(dāng)下，鋰主要來自硬巖采礦或通過在巨大地表蒸發(fā)池中緩慢蒸發(fā)鹵水獲得。這兩種方式都高能耗、污染大，且供應(yīng)鏈被中國企業(yè)主導(dǎo)。其他直接鋰提取方法通常使用化學(xué)吸附劑或過濾技術(shù)，但創(chuàng)始人表示這些方法難以應(yīng)對美國這種鋰濃度低、雜質(zhì)高的資源條件。

“當(dāng)鋰富集度高時，這些方法還能用；但資源品位低時會迅速變得沒有經(jīng)濟(jì)性，而這正是當(dāng)下行業(yè)面臨的問題，”Alkhadra 說，“蒸發(fā)池的占地巨大，一個項(xiàng)目往往需要堪比整個曼哈頓島那么大的面積。巧妙的是，從低濃度溶液中回收金屬，本來就是我 MIT 博士研究的核心。我們要做的，就是把技術(shù)適配到新的場景?！?/p>

在與潛在客戶初步接觸時，Alkhadra 獲得了 MIT 創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師服務(wù)（VMS）、MIT Sandbox 創(chuàng)新基金和馬薩諸塞清潔能源中心的指導(dǎo)。2022 年博士畢業(yè)后，他獲得 Activate Fellowship，并正式成立 Lithios。公司最初成長于 MIT 旗下硬科技孵化器 The Engine，2024 年搬遷至馬薩諸塞州梅德福的試制與制造設(shè)施。

如今，Lithios 使用一種未公開的電極材料，在特定電壓下可選擇性吸附鋰。

“可以把它想象成一塊注入鹵水的巨大電池，”Alkhadra 解釋說，“當(dāng)鹵水接觸電極時，電極會選擇性地抓住鋰，而排斥其他污染物。當(dāng)電極吸滿鋰后，我們只需反向電流，就能把鋰從電極釋放到潔凈水流中。它的原理類似電池的充放電?！?/p>

Bazant 補(bǔ)充說，這種鋰吸附材料非常適用于這一場景：“使用電池電極來提取鋰的一大難題是系統(tǒng)如何閉環(huán)運(yùn)行。我們開發(fā)的材料在水環(huán)境中非常穩(wěn)定，性能優(yōu)異。我們還學(xué)會了如何通過控制電極內(nèi)的離子傳輸和混合過程，使整體流程更加高效、低成本。”

未來將擴(kuò)展至其他材料

美國地質(zhì)調(diào)查局去年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，僅阿肯色州西南部的 Smackover 盆地就含有 500 萬至 1,900 萬噸鋰資源。

“按今天的價格估算，這些鋰價值大約 2 萬億美元，但卻難以被利用。”Bazant 說，“若能高效提取，這對美國影響巨大?！?/p>

今年早些時候，Lithios 將試點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)往阿肯色州合作方，以進(jìn)一步驗(yàn)證技術(shù)。未來幾年，該公司還計(jì)劃與石油天然氣和礦業(yè)領(lǐng)域的多家大型伙伴部署更多試點(diǎn)和示范項(xiàng)目。

“完成這一輪現(xiàn)場部署后，Lithios 將迅速推進(jìn)商業(yè)示范裝置建設(shè)，目標(biāo)是在 2027 年投入運(yùn)行，并在 2030 年前擴(kuò)展至年產(chǎn)上千噸的商業(yè)規(guī)模。”Alkhadra 說。

雖然當(dāng)前聚焦鋰，但 Bazant 表示，這種技術(shù)未來也可推廣至稀土、過渡金屬等關(guān)鍵材料

https://news.mit.edu/2025/mit-startup-lithios-expand-americas-lithium-production-1114