离子筛吸附剂作为锂回收的高选择性材料被广泛研究，但其性能评估主要基于简化的水溶液环境，未能反映湿法冶金电池浸出液的化学侵蚀性特征。本综述批判性地重新评估了锰基、钛基及混合金属离子筛吸附剂在废旧电池锂回收中的实际适用性。我们并未简单罗列材料性能指标，而是深入分析了为何晶体学定义的锂选择性在回收相关条件下频繁失效。通过采用统一评价参数（包括锂容量、选择性指标、骨架溶解性、循环稳定性及测试矩阵真实性）对比已报道的体系，揭示了锂选择性与结构不稳定性之间长期被忽视的耦合关系。研究表明，许多离子筛结构本质上以化学稳定性为代价换取选择性，导致其在酸性及富含杂质的浸出液中快速降解。混合金属掺杂、表面稳定化、聚合物或二维材料基复合结构等新兴策略虽能部分缓解这些局限，但在实际电池浸出环境中的应用仍待深入探索。最后，我们提出了将离子筛吸附技术从实验室阶段推向电池回收实际应用所需的评估标准与研究重点。

图形摘要

引言

锂回收日益被视为向可持续电池生态系统转型过程中的关键挑战[1][2][3]。根据美国地质调查局数据，全球锂的终端用途分布凸显了电池应用占绝对主导地位，占总锂消耗量的近87%（图1a）。随着锂离子电池（LIB）在交通运输和固定式储能领域的持续扩张，锂回收效率低下正成为实现电池材料闭环的核心限制因素。离子筛吸附剂已成为解决该问题备受关注的方案[4][5][6][7][8]。这类材料依托晶体学限定的锂⁺嵌入无机宿主晶格中的活性位点，提供了一种从根本上区别于传统吸附剂和溶剂萃取系统的分离机制[9][10]。大量基于锰基和钛基离子筛的研究已证实其具有强本征锂选择性、快速交换动力学特性，以及在受控条件下的高吸附容量[11]-[16]。这些成果支持了离子筛可作为从废旧电池中回收锂的有效技术路径的观点[17][18]。尽管前景广阔，离子筛吸附剂在电池回收领域的适用性仍存疑。实际上，多数离子筛研究仅在简化体系（如单一锂盐溶液、弱碱性介质或模拟卤水）中评估性能，这些体系与真实电池浸出液[19][20]差异显著。相比之下，电池浸出液化学组成复杂：通常呈酸性、富含过渡金属离子，且常伴有有机降解产物。在这些条件下，许多离子筛材料表现出快速的骨架降解、金属溶解和再生能力丧失，这些现象在理想化实验中极少观察到。测试环境与应用需求之间的这种差异，导致对离子筛在电池回收中性能的系统性高估。简化溶液中测得的高锂吸附量常被解读为实际可行性的证据，即使主体晶格的化学稳定性尚未被验证。因此，尽管关于离子筛材料的文献浩如烟海，但直接针对从化学真实的电池浸出液中回收锂的研究仍然有限。此类研究的缺失并不代表机遇匮乏，而是反映了离子筛材料通常的设计与评估方式。在多数情况下，锂选择性与结构不稳定性源自相同的晶体学特征。拓扑选择性Li⁺/H⁺交换作用不仅能实现选择性锂捕获，还会引发金属-氧键合、加剧晶格应变，并在反复的离子嵌入-脱出循环中加速材料溶解。若忽视这些耦合效应，仅提升容量或选择性将难以转化为长效循环性能。
本文综述通过聚焦实验室成果为何尚未转化为实际应用，重新评估了用于废旧电池锂回收的离子筛吸附剂。我们不仅汇总性能指标，还采用明确考量锂选择性、骨架溶解、循环耐久性及测试矩阵真实性的参数，系统研究了锰基、钛基及混合金属离子筛。通过建立结构-选择性-稳定性关系，我们揭示了制约离子筛在电池回收环境中性能的根本限制因素，并讨论了可能解决这些问题的前沿材料策略。该视角旨在将离子筛研究从容量驱动的验证转向真实条件下（图1b）以韧性为核心的设计与评估范式。

上一篇：roadhawk蓄电池可充电电池用聚合物有机电极材料2026年3月13日网络首发
下一篇：roadhawk蓄电池生物相容性电池：为可穿戴与植入式医疗设备的未来供能