中科院提鋰材料新進展：構建具有自修復能力錳酸鋰提鋰電極

不同氧化還原介質（Cr、Ni、Co）調控LiMn₂O₄電極穩定性的機制示意圖  圖片來源：中國科學院青海鹽湖研究所

據中國科學院青海鹽湖研究所消息，鹽湖鹵水體系組成復雜，Li⁺、K⁺、Na⁺等單價離子共存且物化性質相近，傳統蒸發結晶與吸附分離工藝普遍存在流程長、選擇性不足及能耗較高等問題。實現高選擇性、高傳輸效率與長周期穩定運行的電化學直接提鋰技術，是制約鹽湖鋰鉀資源高效開發的關鍵難題。

近日，中國科學院青海鹽湖研究所研究團隊在電化學直接提鋰電極材料研發方面取得進展。該團隊針對傳統尖晶石型鋰錳氧化物電極材料易發生錳溶解與晶格失穩的瓶頸，提出動態價態調控策略，成功構建具有自修復能力的錳酸鋰提鋰電極，為鹽湖資源綠色精準提取提供了新材料體系。

研究團隊將Co²⁺/Co³⁺等可逆氧化還原對引入電極體系，構建動態電子傳遞網絡以實現對錳價態的實時調控。當電極運行產生Mn²⁺缺陷時，Co³⁺可通過電子轉移將其重新氧化為穩定的Mn³⁺，形成類似“電子緩沖池”的內部修復機制，有效抑制了錳溶解與Jahn–Teller畸變。基于該策略構建的LiCo_1.0Mn_1.0O₄電極實現了結構穩定性與鋰離子傳輸動力學的同步提升。

相關研究成果發表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院穩定支持基礎研究領域青年團隊計劃、中國科學院戰略性先導科技專項和青海省“昆侖英才”行動計劃等的支持。