南科大陈洪课题组JACS：构建分子离子门控界面，实现复杂卤水高选择性电化学提锂

针对真实盐湖卤水中锂浓度低、钠等竞争离子含量高导致的界面竞争与选择性衰减问题,南方科技大学陈洪课题组提出“分子离子门控与法拉第嵌入”协同策略,将氮杂-15-冠-5功能化氧化石墨烯包覆于锰酸锂表面,构筑核壳结构LMO@CGO复合电极。该电极通过冠醚腔体优先识别并富集Li⁺,在界面形成局部富锂微环境,再由LMO晶格完成可逆嵌入与释放。在未经预处理的Lagoco盐湖原卤中实现了19.8 mg·g⁻¹的提锂容量和302.23的Li⁺/Na⁺分离系数,并在模拟卤水及锂电池回收沉锂母液中展现良好普适性。准原位Raman、原位XRD与DFT计算揭示,性能提升来源于“热力学优先配位—界面局部富集—动力学加速嵌入—晶格可逆相变”的协同机制,为复杂水体中高选择性关键金属分离提供了新的界面设计思路。