钐掺杂调控高比表面MnO_x膜电极用于盐湖提锂

来源：水处理技术杂志2025年第9期北京时间：

作者：张兴隆1, 王佩芬1*, 安小伟1,2, 马旭莉1, 罗嘉良1

单位：1.太原理工大学环境与生态学院,030024; 2.山西晋科技术服务有限公司,030032：山西 太原

摘要：针对盐湖锂浓度低且镁锂比高的特点,为高效回收锂资源,通过氧化还原共沉淀法制备了新型LiMnO_x膜电极,通过电控离子交换（Electrochemically switched ion exchange,ESIX）技术高效提取盐湖中的锂离子（Li⁺）。结果显示,痕量钐（Sm）掺杂可显著提升锂锰氧化物的比表面积,达到192.90 m²/g,相较于MnO_x（104.47 m²/g）提升84.65%,Li⁺吸附容量达到18.18 mg/g,相较于MnO_x（5.3 mg/g）提升2.4倍,在Li⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Na⁺混合溶液中Li⁺/Mg²⁺、Li⁺/Ca²⁺和Li⁺/Na⁺的分离因子分别为7.62、8.90和9.53。此外,该膜具有良好的稳定性,经过10次Li⁺循环吸脱附测试后仍保持88.01%的初始容量,这是由于Sm³⁺对MnO_x的剥层作用增强了膜电极整体的导电性,降低离子传递阻力。证实这种新型锰氧化物膜电极可用于盐湖中锂资源的高效提取。

关键词：电控离子交换技术,Sm-MnOx,高比表面积,盐湖提锂

基金资助：国家自然科学基金资助项目（22208231,22378288）; 中央引导地方科技发展资金项目（YDZJSX2022C003）; 山西省基础研究计划项目（202203021212223）