从盐水资源中选择性和高效地提取锂对于应对能源和环境挑战至关重要。采用LiMn₂O₄ (LMO)电极的电化学系统被认为是回收锂的有效方法。然而，LMO的锂选择性和稳定性需要进一步提高其实际应用。

中国科学技术大学Yan Yu和Han-Qing Yu等通过简单的一步固态烧结法成功地制备了晶格常数降低的掺铝LMO，从而提高了锂的选择性。

本文要点：

（1）

通过光谱分析和理论计算证明了掺铝LMO晶格常数的降低。与最初的LMO相比，掺铝的LMO (LiAl_0.05Mn_1.95O₄，LMO-Al0.05)表现出更高的比电容、更低的电阻和改善的稳定性。此外，循环伏安和多尺度模拟显示，晶格常数降低的LMO-Al0.05具有更高的Li⁺扩散系数和更低的嵌入能。当用于混合电容去离子(CDI)时，LMO-Al0.05获得了21.7mg g^-1的Li⁺嵌入容量和2.6 Wh mol⁻¹ Li⁺的低能耗。重要的是，LMO-Al0.05在合成盐水中实现了高的Li⁺提取百分比(约86%)，Li⁺/Na⁺和Li⁺/Mg²⁺选择性分别为1653.8和434.9。

（2）

作者的结果表明，晶格常数降低的铝掺杂LMO可以作为电化学锂提取的可持续解决方案。

参考文献:

G. Tan, S. Wan, J.-J. Chen, H.-Q. Yu, Y. Yu, Reduced Lattice Constant in Al-Doped LiMn2O4 Nanoparticles for Boosted Electrochemical Lithium Extraction. Adv. Mater. 2024, 2310657.

DOI: 10.1002/adma.202310657

https://doi.org/10.1002/adma.202310657