用可重复使用的“离子海绵”从盐水中高效提取锂和镁

锂（Li）和镁（Mg）因在清洁能源技术中不可或缺，被列为关键矿物。然而，从盐水中提取高纯度锂离子（Li⁺）面临巨大挑战，主要是因为盐水中存在化学性质相似且往往过量的镁离子（Mg²⁺）。为此，研究团队开发了一种基于多金属氧铌酸盐的“Mg-PONb海绵”，实现了在极宽镁锂比范围（0.02至200.63）内的超选择性快速锂镁分离。该材料能在1分钟内去除>99.9%的Mg²⁺，同时锂离子损失极小，锂镁选择性超过5000。此外，这种海绵具有出色的可循环性，经过5次再生循环后，仍能保持>99%的Mg²⁺去除率和Li⁺透过率，且结构无降解。机理研究表明，Mg²⁺的选择性捕获源于其与多金属氧铌酸盐（PONb）簇上的终端氧原子形成强配位键，从而快速构建多孔的Mg-PONb框架。这项研究为锂镁分离提供了一种可推广、可规模化的策略，也为从复杂盐水中高效回收锂和镁开辟了可持续路径。