随着锂离子电池在各个领域的应用越来越广泛,锂资源的供需呈现严重失衡的状态。低成本高效地从卤水中提取锂资源成为解决能源和环境问题的关键。相对于其他卤水提锂方法,电化学提锂法具有选择性高、低能耗、环保等优点。尖晶石锰酸锂LiMn2O4（LMO）被认为是最适合卤水提锂的正极材料之一。但是锰溶解和Jahn-Teller效应会破坏LMO的晶体结构,造成容量快速衰落。另外,从盐湖原卤中直接电化学提锂会面临锂钠分离的难题。为解决以上问题,本文提出两个创新点:首先是将层状MXene材料作为锰酸锂电极材料的保护层,将所形成的三明治结构复合电极材料作为嵌锂电极。其次,在低锂钠比的溶液中,采用脉冲电场控制模式,增加锂离子的嵌入动力学优势,提高低锂钠比溶液中的提锂选择性。具体内容包括:采用高温固相法、溶剂热法和静电自组装法成功合成了LMO、MXene和复合材料LMO/MXene,通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱等表征方法证明成功制备了预期设想的三明治复合结构。在水系溶液中,其高容量、良好的循环稳定性和较低的电荷转移阻抗都通过电化学测试得到了验证。LMO/MXene样品30圈后的放电比容量为129.44 m Ah/g,容量保持率为94.27%,均优于未改性的锰酸锂材料（30圈后放电比容量108.71 m Ah/g,容量保持率91.18%）。对不同电流倍率和不同电场操作模式以及不同进料浓度等方面进行了提锂参数优化,并在不同初始锂钠比的溶液中考察了脉冲新型电场模式和传统的恒流电场模式的循环稳定性的影响。脉冲电场为电极提供了一段时间的静息期,保证锂和钠在电极内含量更加均匀。而反向脉冲的加入为体系中离子扩散提供了一个更均匀的浓度,有效地消除了浓差极化。最后在Atamuca模拟卤水中进行了循环提锂试验,LMO/MXene//AC系统在脉冲电场模式下的提锂能力和纯度均得到提高,一次提锂能源利用率为2.16 Wh/mol Li,接收液锂离子的纯度为97.16%,循环15圈后的纯度为93.81%,纯度保持率为96.55%,锂钠分离系数高达1020。综上,LMO/MXene电极在脉冲电场控制模式下,对低锂钠比溶液中高选择性长效稳定地提锂具有明显优势。