近日，环境科学与工程学院马杰教授团队在微生物酶催化合成磷酸铁锂高效提锂方面取得进展，研究成果以“Microbial Enzyme-catalyzed Synthesis of Low-Concentration Antisite Defects LiFePO₄ for Boosting Lithium Ion Capture”为题发表于《今日纳米》（Nano Today）。

该研究基于聚磷菌中所含酶类将摄入离子还原、转化、封盖和稳定的特性，完成了PO₄^3-、Fe³⁺和Li⁺的“代谢催化”转化，成功实现了LFP的微生物合成。作为Li⁺选择性电极时，所合成的LFP具有优异的Li⁺选择性能，具备从高Mg²⁺浓度盐水中分离Li⁺的潜力。

磷酸铁锂（LFP）作为Li⁺捕获阴极的一个关键障碍是开发经济的制造工艺。共沉淀法、水热法、微波转化等低温合成方法为制造这种电极材料提供了可操作、低成本以及高效率的途径，然而，不同低温合成方法导致的反位缺陷（Li和Fe）仍是当前合成LFP的一个主要问题。LFP中的Li⁺运动是通过一维通道（沿b轴）进行，反位缺陷不仅会阻碍Li⁺沿最快的扩散路径传输，而且还会引起额外的静电排斥，从而导致LFP晶体结构不稳定。该研究创新引入了一种绿色合成低浓度反位缺陷LFP的新方法。

环境科学与工程学院博士生袁建华为论文第一作者，同济大学为通讯作者单位，环境科学与工程学院马杰教授和曹江林教授为论文共同通讯作者，该研究得到国家自然科学基金委资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1748013225001537?via%3Dihub