以乙酸锂、乙酸镍和乙酸锰为主要原料,采用溶胶-凝胶法,合成出一系列掺镍的锂锰氧化物LiNixMn2-xO4(x=0.00, 0.05, 0.10, 0.20)作锂离子筛前驱体。通过正交试验得到合成锂离子筛前驱体的最佳条件为:镍的掺杂量x为0.05、螯合剂为柠檬酸、焙烧温度700℃、焙烧时间8h。对其尖晶石结构及酸稳定性进行了测定,并选用0.5mol/L过硫酸铵做改型剂对合成的锂离子筛前驱体进行酸处理,制得锂离子筛。测定了其对锂离子的饱和交换容量、pH滴定曲线等离子交换性能。经测定:LiNi0.05Mn1.95O4为尖晶石结构、酸稳定性好,在酸改型过程中Mn2+的溶出率仅为0.31%。酸改型后制得的锂离子筛对锂具有较高的选择性,对0.1mol/L Li+溶液的饱和交换容量达36.72mgLi+/g离子筛。测定了锂离子筛的离子交换热力学。作出15℃, 25℃, 35℃, 45℃下锂离子筛的H+-Li+交换等温图,利用Pitzer电解质溶液理论,计算出该离子交换体系的活度系数,得Kielland图,并进一步得到H+-Li+交换的平衡常数及其它热力学参数( K a,ΔG0,ΔH0,ΔS0)。ΔG0LHi为负值,表明所合成的锂离子筛对Li+的选择性大于原来可交换阳离子H+的选择性,吸附锂的过程是自发过程(ΔG0<0)。该离子交换反应是放热反应。测定了锂离子筛对锂的离子交换动力学。得到25℃时锂离子筛在0.005, 0.025和0.050 mol/L的Li+溶液中吸附锂的离子交换动力学数据。用缩核模型处理所得的动力学数据,确定锂离子筛吸附Li+时的控制步骤是颗粒扩散控制(PDC),同时得到该实验条件下锂离子筛吸附Li+的动力学方程和颗粒扩散系数De。