Interfacial Coordination Engineering of Phthalocyanine‐Based cMOF/LDH Heterostructures for Superior Capacitive Deionization

材料科学 电容去离子 异质结 吸附 电容感应 纳米技术 离子 合理设计 密度泛函理论 再分配(选举) 化学物理 化学工程 储能 扩散 复合数 超级电容器 协调数 导电体 工作(物理) 海水淡化 结构稳定性 范德瓦尔斯力 配位复合体 电容 电荷(物理) 电子转移 电极
作者
Chang He,Jun Zhang,Ruifeng Song,Dionissios Mantzavinos,Alexandros Katsaounis,Rengui Weng,Xusheng Wang,Yan Zhang,Yang Qu,Wei Lu,Zhuwu Jiang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (18) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202522607
摘要

Abstract Capacitive deionization (CDI) faces critical challenges, primarily due to conventional electrodes suffering from limited adsorption capacity, sluggish kinetics, and poor cycling stability. To simultaneously overcome these issues, this study introduces a novel coordination stabilized CoPc‐NiO 4 /LDH composite electrode, designed through a combined experimental and theoretical approach. Specifically, the strong coordination interaction between the conductive metal–organic framework CoPc‐NiO 4 and NiCo‐LDH creates a stable interfacial coordination structure, which dramatically shortens the ion diffusion path and accelerates charge transfer via robust Ni─O─C coordination bonds. As a result, the novel structural configuration greatly enhances the stability of the electrode and facilitates faster ion removal kinetics. It delivers an impressive adsorption capacity of 134.7 mg g −1 , the average desalination rate of 15.3 mg g −1 min −1 , a notable charge efficiency of 92%, and maintains excellent cycling durability, retaining 94.7% of its capacity after 100 operational cycles. Density functional theory (DFT) calculations substantiate the experimental findings by demonstrating atomic‐level electron redistribution at the interface, clarifying the strong binding energy (‐1.85 eV) of Ni─O─C bonds, which effectively suppresses structural distortions. Overall, this work reveals the critical role of interfacial coordination chemistry in regulating charge storage and structural durability, guiding the rational design of high‐performance CDI materials.
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
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
1122SS完成签到,获得积分10
1秒前
李博士完成签到 ,获得积分10
2秒前
刘佳完成签到 ,获得积分10
3秒前
乐观的黎云完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
山楂完成签到,获得积分10
8秒前
su完成签到 ,获得积分0
9秒前
酷炫的又蓝完成签到,获得积分10
9秒前
大胆的弼完成签到,获得积分10
11秒前
yinhuan完成签到 ,获得积分10
12秒前
老实难敌完成签到,获得积分10
12秒前
hu发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Lucas应助jingjingA采纳,获得10
14秒前
小河流水完成签到 ,获得积分10
16秒前
hh完成签到,获得积分10
17秒前
开心的抽屉完成签到,获得积分10
19秒前
飞翔云端发布了新的文献求助10
20秒前
神勇映雁应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
21秒前
眯眯眼的黎昕完成签到 ,获得积分10
23秒前
汤小钧完成签到 ,获得积分10
23秒前
岁月如酒完成签到,获得积分10
23秒前
木子完成签到,获得积分10
24秒前
hu完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
30秒前
飞翔云端完成签到,获得积分10
30秒前
舒心天蓝完成签到,获得积分10
31秒前
dearwu完成签到,获得积分10
32秒前
在地面行走完成签到 ,获得积分10
34秒前
Whisper完成签到 ,获得积分10
35秒前
韶可愁完成签到,获得积分10
37秒前
巨型肥猫完成签到 ,获得积分10
38秒前
清秀小海豚完成签到 ,获得积分10
38秒前
albus完成签到 ,获得积分10
40秒前
xiaochen完成签到 ,获得积分10
40秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
International Energy Investment Law: The Pursuit of Stability (2nd Edition) 500
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7716253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9271148
关于积分的说明 20084710
捐赠科研通 7292582
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298779
关于科研通互助平台的介绍 2452912
邀请新用户注册赠送积分活动 2306151