近日，同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院馬杰教授團隊在微生物酶催化合成磷酸鐵鋰高效提鋰方面取得進展，研究成果以“Microbial Enzyme-catalyzed Synthesis of Low-Concentration Antisite Defects LiFePO4 for Boosting Lithium Ion Capture”為題發(fā)表于《今日納米》（Nano Today）。

該研究基于聚磷菌中所含酶類將攝入離子還原、轉(zhuǎn)化、封蓋和穩(wěn)定的特性，完成了PO43-、Fe3+和Li+的“代謝催化”轉(zhuǎn)化，成功實現(xiàn)了LFP的微生物合成。作為Li+選擇性電極時，所合成的LFP具有優(yōu)異的Li+選擇性能，具備從高Mg2+濃度鹽水中分離Li+的潛力。

磷酸鐵鋰（LFP）作為Li+捕獲陰極的一個關(guān)鍵障礙是開發(fā)經(jīng)濟的制造工藝。共沉淀法、水熱法、微波轉(zhuǎn)化等低溫合成方法為制造這種電極材料提供了可操作、低成本以及高效率的途徑，然而，不同低溫合成方法導(dǎo)致的反位缺陷（Li和Fe）仍是當前合成LFP的一個主要問題。LFP中的Li+運動是通過一維通道（沿b軸）進行，反位缺陷不僅會阻礙Li+沿最快的擴散路徑傳輸，而且還會引起額外的靜電排斥，從而導(dǎo)致LFP晶體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。該研究創(chuàng)新引入了一種綠色合成低濃度反位缺陷LFP的新方法。

環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院博士生袁建華為論文第一作者，同濟大學(xué)為通訊作者單位，環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院馬杰教授和曹江林教授為論文共同通訊作者，該研究得到國家自然科學(xué)基金委資助。