锂离子电池的发明和应用，让人类实现无化石能源的社会成为可能。从2021年开始，全球锂电池市场需求明显提升。在新能源浪潮下，锂资源成为最大的需求之一，但目前锂有效供给不足。开发陆地锂资源拥有着局限性，如矿石提锂，需要消耗很多电能，同时有破坏自然环境的风险，还面临着资源枯竭的问题。海水中几乎有着“取之不尽、用之不竭”的锂资源，因此开发海水中的锂资源意义重大。
近期，太原理工大学材料科学与工程学院刘旭光教授团队制备了一种互穿多孔的锂离子筛(LIS)纳米网络水凝胶 (图1)。该工作的创新之处在于通过调整识别位点LIS (即λ-MnO2)纳米颗粒的掺杂量，不仅原位调控了纳米复合水凝胶的孔隙结构（图2），同时还保证了其韧性和力学性能 (图3)。该复合材料展示出较高的锂吸附性能，应用于模拟海水锂提取，显示出较高的循环稳定性。该工作以“Highly Flexible Interconnected Li+ ion-sieve Porous Hydrogels with Self-regulating Nanonetwork Structure for Marine Lithium Recovery”为题发表在《Chemical Engineering Journal》上，文章第一作者是太原理工大学2019硕士研究生生孟志翔，指导老师为太原理工大学刘旭光教授和王美玲副教授，该研究得到了国家自然基金（青年和面上项目）的支持。
图1. λ-MnO2@IPNG水凝胶的制备路径
图3. LIS纳米水凝胶的实物图
该工作是团队近期关于海水提取Li+的最新进展之一。锂离子筛 (LIS) 纳米颗粒不易回收往往给实际应用带来了巨大困扰。为此团队在具有三维 (3D) 分级多孔结构的互穿聚合物水凝胶中引入LIS，LIS的引入不仅调整了水凝胶的孔隙结构，避免了额外造孔剂的引入，还为选择性提取Li+提供了更多的活性位点，应用于模拟海水提锂，在海水环境下显示了极好的吸附性能。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136780
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