A dynamic intercalation mechanism in pre-intercalation carbon nanosheets for capacitive deionization cells

电容去离子 插层(化学) 化学工程 海水淡化 材料科学 吸附 卤水 电极 碳纤维 离子 电容感应 电化学 纳米技术 无机化学 化学 复合材料 有机化学 复合数 生物化学 物理化学 计算机科学 工程类 操作系统
作者
Qi Liu,Chengyao Zhao,Menghan Yuan,Liping Liu,Xiaohui Liu,Yujing Liu,Zhongqiu Liu,Tong Lin,Anguo Ying
出处
期刊:Desalination [Elsevier]
卷期号:535: 115842-115842 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.desal.2022.115842
摘要

Given that carbon-based electrodes suffer from poor long-term stabilities and limited desalination capacity, the optimized charge storage mechanism used for improving desalination performance remains requisite. In this work, the KC-pre-intercalated carbon nanosheets (PCNs) with abundant conjugated carbonyl groups were designed via a one-step smelting method for the first time as a novel intercalation electrode in the symmetric capacitive deionization. Interestingly, below 500 mg/L, the physical electrical double-layer mechanism is mainly influential. Benefitting from the proposed dynamic intercalation mechanism, a remarkable ion removal capacity of 1.65 g g−1 and impressive cyclability of 300 cycles (97.96%) were observed in the high salt concentrations (>1000 mg/L) and simulated seawater system rather than pure NaCl solution. The ultrahigh adsorption capacity and prominent cycling stability make the PCNs-based device rank top three among these of all the symmetric CDI systems reported in the literatures so far. The Na+ ions are intercalated in the enlarged interlayer spacing without a host structure deformation, thus offering a high ion removal rate (2.04 mg g−1 min−1) and a low energy consumption (0.28 Wh g−1). Our work exemplifies the importance of engineering conjugated carbonyl groups and pre-intercalated structure to capacitive deionization for brine.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
夏沫完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
lanshuitai发布了新的文献求助10
2秒前
秋雪瑶应助丰富的小刺猬采纳,获得10
2秒前
爆米花应助库小里orzz采纳,获得10
2秒前
3秒前
surfer363发布了新的文献求助10
3秒前
qiqi发布了新的文献求助10
4秒前
李小奎发布了新的文献求助10
4秒前
上官若男应助研友_5Y9775采纳,获得10
5秒前
5秒前
开放远航完成签到,获得积分10
6秒前
hu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
Ll发布了新的文献求助30
8秒前
寻道图强应助lanshuitai采纳,获得30
9秒前
充电宝应助雷培采纳,获得10
9秒前
benben应助Ayo采纳,获得10
9秒前
arukas11aeons完成签到,获得积分10
11秒前
SciGPT应助李小奎采纳,获得10
11秒前
12秒前
Vroom完成签到,获得积分10
13秒前
hu发布了新的文献求助10
14秒前
友好花卷完成签到 ,获得积分10
14秒前
啊啊啊完成签到 ,获得积分10
15秒前
Meng发布了新的文献求助10
15秒前
UU发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
444发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
领导范儿应助zhangshuo123采纳,获得10
18秒前
杨然完成签到,获得积分10
18秒前
Ayo完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
杨然发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
乡麟完成签到,获得积分10
22秒前
WW完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2409242
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2105205
关于积分的说明 5316304
捐赠科研通 1832693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 913174
版权声明 560733
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488265