一维 (1D) 橄榄石磷酸铁 (FePO4) 被广泛用于从稀水源中电化学提取锂 (Li)，然而，对于具有不同物理属性的粒子，观察到锂选择性存在显著差异。了解粒子特征如何影响锂和钠 (Na) 共嵌对于系统设计和提高锂选择性至关重要。

近日，芝加哥大学Chong Liu研究了一系列具有各种特征的 FePO₄ 粒子，并揭示了利用锂化和钠化之间的动力学和化学机械势垒差异来提高选择性的重要性。

文章要点

1）FePO₄的热力学偏好提供了选择性的基线，而颗粒特性是导致不同的动力学路径和势垒的关键，导致Li对Na的选择性从6.2×10²到2.3×10⁴不等。重要的是，研究人员根据FePO₄粒子在锂化和盐化过程中的明显成对相演化将FePO₄粒子分为两类，并绘制了Li择优、形貌特征和电化学性质之间的定量关联图。

2）通过选择具有特定特征的FePO₄粒子，研究人员实现了从高Li源(1：100 Li：Na)中快速提取Li(636 mA/g)，纯度(96.6±0.2)%，从低Li源(1：1000 Li：Na)中一步高选择性(2.3×10⁴)，纯度(95.8±0.3)%。

参考文献

Yan, G., Wei, J., Apodaca, E. et al. Identifying critical features of iron phosphate particle for lithium preference. Nat Commun 15, 4859 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-49191-3

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49191-3