南方科技大学陈洪最新JACS丨分子离子门控加速选择性提锂！

这篇文章由南方科技大学陈洪团队发表于JACS，针对盐湖卤水中锂离子浓度低、共存竞争离子（如Na⁺）浓度高的瓶颈问题，提出了一种界面分子离子门控策略。研究背景是传统提锂材料在电极-电解液界面易受Na⁺强竞争，导致容量与选择性难以兼顾。研究目的为通过界面工程将分子识别与法拉第嵌入解耦，实现高效选择性提锂。结论是，通过将LiMn₂O₄核心封装在Aza-15-Crown-5冠醚功能化的氧化石墨烯壳层中，构建了LMO@CGO核壳结构。该结构利用冠醚环在界面优先配位并富集Li⁺，有效抑制了Na⁺等竞争离子的传输。实验与DFT计算表明，CGO层降低了Li⁺嵌入的界面传输阻力，加快了动力学。在真实Lagoco盐湖卤水中，LMO@CGO实现了19.8 mg·g⁻¹的Li⁺吸附容量和高达302.23的Li⁺/Na⁺分离因子，并在连续流BDI系统中表现出良好的倍率性能与循环稳定性（80次循环后容量保持81.6%）。该工作为复杂水环境中的电化学锂回收提供了有效的界面设计新路径。