麻省理工学院初创公司新发明旨在扩大美国的锂产量，挑战中国

麻省理工官网报道，全球锂供应链正面临前所未有的战略重构压力。中国控制着全球约65%的锂电池材料加工能力，并开始间歇性地限制对经济至关重要的锂基产品出口，这促使美国政府和企业寻找打破供应链依赖的创新解决方案。MIT衍生初创企业Lithios正在用突破性的电化学锂提取技术回应这一挑战，该公司由化学工程博士穆罕默德·阿尔哈德拉和雪佛龙化学工程讲席教授马丁·巴赞特共同创立，旨在将美国丰富的锂储量转化为战略优势。

美国地质调查局最新数据显示，仅阿肯色州西南部的地下Smackover地层就蕴含着500万至1900万吨锂储量。巴赞特教授指出，按照当前锂价估算，这一地区的锂储量价值约2万亿美元，但传统开采技术无法经济高效地获取这些资源。Lithios的革命性技术为解锁这些战略资源提供了现实可能，有望彻底改变美国在全球锂供应链中的地位。

目前美国年产锂不足5000吨，而中国不仅控制着全球大部分锂加工能力，还在澳大利亚等主要锂矿开采国拥有重要影响力。巴赞特解释说："大部分硬岩开采在澳大利亚进行，但大多数矿石精矿都被运往中国进行精炼，因为中国掌握着相关技术。"这种供应链结构使得美国在关键矿物供应方面严重依赖潜在竞争对手。

技术创新破解开采难题

Lithios的核心技术基于先进的电化学分离工艺，这一创新源于阿尔哈德拉在MIT攻读博士学位期间的研究成果。他最初专注于电化学过程分离溶解金属，重点研究去除饮用水中的铅和处理工业废水。2021年，随着锂价格历史性飙升，阿尔哈德拉和巴赞特意识到这项技术在锂提取领域的巨大商业潜力。

传统锂开采主要依赖硬岩开采或大规模蒸发池系统。硬岩开采不仅能耗高且环境破坏严重，蒸发池方法则需要占地数英里的地表池塘，单个项目的占地面积可达曼哈顿岛大小。更重要的是，现有的直接锂提取方法在处理美国低品位、高杂质的锂储量时经济效益不佳。

阿尔哈德拉解释说："这些方法在处理高品位锂卤水时表现良好，但随着资源质量降低，经济性就越来越差，而这正是当前行业面临的问题。恰巧，从低浓度资源中回收矿物正是我在MIT博士研究的核心内容，我们只需要将技术适配到新的应用场景。"

Lithios的电化学提取系统使用一种未公开的电极材料，当暴露于精确电压时能够选择性地吸附锂离子。阿尔哈德拉将这一过程比作"一个大电池，废水流入系统。当盐水与我们的电极接触时，它会选择性地抓取锂，同时基本拒绝所有其他污染物。当锂被加载到我们的捕获材料上后，我们可以简单地改变电流方向，将锂释放到清洁的水流中。这类似于电池的充放电过程。"

从实验室到商业化的跨越

Lithios的发展历程体现了MIT创新生态系统的典型特征。阿尔哈德拉在与潜在客户进行早期谈话时，得到了MIT风险指导服务、MIT沙盒创新基金和马萨诸塞州清洁能源中心的指导。公司于2022年阿尔哈德拉完成博士学位时正式成立，并获得了Activate奖学金支持。

公司最初在MIT初创企业孵化器The Engine发展，2024年迁至马萨诸塞州梅德福的试点和制造工厂。自今年6月以来，Lithios一直在运行一个试点系统，持续从来自世界各地的真实盐水中提取锂。最近，公司还向阿肯色州的一家商业合作伙伴交付了早期版本系统，以扩大当地业务规模。

巴赞特强调了公司技术的独特优势："使用电池电极提取锂的主要挑战之一是如何完善整个系统。我们拥有出色的锂提取材料，在水中非常稳定且性能优异。我们还学会了如何配制两种电极，通过控制离子传输和混合使工艺更加高效和低成本。"

随着模块化系统核心技术的基本验证完成，Lithios计划明年开始运营一个更大规模的版本，年产能达到10至100吨碳酸锂。公司的终极目标是建设一个年产25000吨碳酸锂的商业设施，这将使美国锂总产量实现大幅增长。

战略意义与未来展望

Lithios的技术突破具有重要的战略意义。阿尔哈德拉指出："最近，特别是在过去一年中，人们大力推动确保国内锂供应并摆脱中国对关键矿产供应链的控制。我们在美国拥有丰富的锂矿床可供利用，但我们缺乏将这些资源转化为价值的工具。"

公司今年早些时候将试点系统运送给阿肯色州的商业合作伙伴，以进一步验证其方法在该地区的有效性。Lithios还计划在未来几年与石油、天然气和采矿业的其他主要合作伙伴部署多个试点和示范项目。阿尔哈德拉表示："在现场部署后，Lithios将快速扩展到商业示范工厂，计划于2027年投入运营，并打算在本世纪末前扩展到年产千吨级的商业设施。"

技术应用前景不仅限于锂提取。巴赞特表示，公司的方法也可以扩展应用于稀土元素和过渡金属等其他关键材料。"我们正在开发一种独特的技术，可以使美国成为世界关键矿物分离的中心，这是我们在其他地方无法实现的能力。"

从更广泛的产业角度来看，Lithios的成功可能催生一个全新的美国本土锂产业生态系统。随着电动汽车市场快速增长和储能系统需求激增，锂供应安全已成为国家安全问题。拜登政府的《通胀削减法案》为电动汽车电池提供税收激励，但要求关键矿物来自美国或其盟国，这进一步突出了本土锂生产能力的重要性。

Lithios的技术还可能改变全球锂产业的地缘政治格局。如果美国能够经济高效地开采本土锂储量，将显著降低对中国供应链的依赖，同时为其他国家提供替代供应来源。这种供应链多元化对于全球清洁能源转型的稳定推进具有重要意义。

巴赞特对MIT创新环境给予高度评价："MIT是一个完美的环境，主要是因为这里的人才。MIT生态系统中有许多杰出的科学家和商业人士，他们精通技术，随时准备投入这样的项目。我们的第一批员工都来自MIT，他们真正将MIT精神带到了我们公司。"

随着全球向清洁能源转型的加速，锂等关键矿物的供应安全将继续成为各国政府和企业关注的焦点。Lithios代表的技术创新路径为解决这一挑战提供了新的可能性，其成功与否将对美国在全球清洁能源供应链中的地位产生深远影响。