顛覆傳統鋰開采！MIT初創“鹵水淘鋰”，示范工廠將于明年上線

（來源：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、雜質多而始終難以經濟化利用。

如今，由麻省理工學院（MIT） 2022 屆博士畢業生 Mo Alkhadra 和 MIT 化學工程講席教授 Martin Z. Bazant 創辦的初創公司 Lithios 正在把一種名為“先進鋰提取（Advanced Lithium Extraction）”的新工藝商業化。該公司利用電能驅動與電極材料的反應，從高鹽度鹵水中選擇性捕獲鋰元素，并將其與其他雜質分離

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

自今年 6 月以來，Lithios 一直使用來自全球各地的真實鹵水連續運行試點系統進行鋰提取。該公司還向阿肯色州一家正在擴大業務的商業合作伙伴交付了一套早期系統。

隨著其模塊化系統的核心技術基本驗證完成，Lithios 計劃明年開始運營更大型的示范裝置，年產 10 至 100 噸碳酸鋰。此后，該公司計劃建設一座年產 25,000 噸碳酸鋰的商業設施。

從博士論文到千億產業

在與電池企業的合作中，Bazant 意識到鋰開采亟需新方法。他所在的 MIT 化學工程系實驗室已研究電池材料和電化學分離技術數十年。作為其博士研究的一部分，Alkhadra 聚焦溶解金屬的電化學分離，尤其是飲用水中的鉛去除和工業廢水治理。畢業前，他與 Bazant 一起探討其成果和最具商業潛力的應用方向。

彼時（2021 年），鋰價正因其在電池中的關鍵地位而創歷史新高。

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

“當鋰富集度高時，這些方法還能用；但資源品位低時會迅速變得沒有經濟性，而這正是當下行業面臨的問題，”Alkhadra 說，“蒸發池的占地巨大，一個項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，就是把技術適配到新的場景。”

在與潛在客戶初步接觸時，Alkhadra 獲得了 MIT 創業導師服務（VMS）、MIT Sandbox 創新基金和馬薩諸塞清潔能源中心的指導。2022 年博士畢業后，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。”

Bazant 補充說，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如何閉環運行。我們開發的材料在水環境中非常穩定，性能優異。我們還學會了如何通過控制電極內的離子傳輸和混合過程，使整體流程更加高效、低成本。”

未來將擴展至其他材料

美國地質調查局去年發布的數據顯示，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。”

今年早些時候，Lithios 將試點系統運往阿肯色州合作方，以進一步驗證技術。未來幾年，該公司還計劃與石油天然氣和礦業領域的多家大型伙伴部署更多試點和示范項目。

“完成這一輪現場部署后，Lithios 將迅速推進商業示范裝置建設，目標是在 2027 年投入運行，并在 2030 年前擴展至年產上千噸的商業規模。”Alkhadra 說。

雖然當前聚焦鋰，但 Bazant 表示，這種技術未來也可推廣至稀土、過渡金屬等關鍵材料

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