核聚变能源的关键突破：高效电化学分离6Li同位素

为解决核聚变燃料6Li提取难题，研究人员开展基于ζ-V2O5的电化学分离研究，实现高效同位素富集，助力核聚变能源发展。

　　核能复兴带来了对⁶Li的巨大需求，它被用作核聚变反应堆中产生氚燃料的靶材。传统的同位素分离方法依赖于汞齐化过程，但存在性能、毒性和可持续性问题。本研究展示了利用一种亚稳态多形体ζ-V₂O₅从水溶液中通过电化学方法选择性分离⁶Li离子。通过在ζ-V₂O₅的一维通道中插入锂离子，实现了约57‰的富集因子。X射线散射、光谱学和原位光谱显微镜研究显示，锂离子通过法拉第过程被固定在ζ-V₂O₅的一维通道中。⁶Li和⁷Li离子由于微小的配位环境差异而以不同速率迁移。结果表明，ζ-V₂O₅可以作为一种区分性宿主，从天然丰度的前驱体流中选择性富集⁶Li，为实现可行的同位素分离提供了一种独特的方法。