Synergistic enhancement of electric double layers and faradaic reactions in capacitive deionization: The role of NTP@C composite

电容去离子 复合数 海水淡化 材料科学 涂层 碳纤维 化学工程 纳米技术 复合材料 化学 膜 电极 工程类 电化学 物理化学 生物化学
作者
Hao Wu,Chun‐Miao Zhang,Yunze Qiu,Xue‐Fei Sun
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:496: 153491-153491 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.153491
摘要

Capacitive Deionization (CDI) has received attention for its energy efficiency and minimal environmental impact, but it faces practical limitations due to the constrained desalination capacity of conventional systems. Our study addresses this challenge by introducing a novel electrode material, NaTi2(PO4)3 (NTP) coated with interconnected mesoporous carbon (NTP@C). This innovative material leverages the synergistic effects of electric double layers and faradic reaction conversion faradic. Unlike traditional carbon coating, our new strategy significantly changes the shape of NTP from coral to ellipse, significantly shortening the diffusion path of sodium ions (Na+), thus accelerating the mass transfer kinetics. Comprehensive morphological, structural, and electrochemical analyses reveal that NTP@C outperforms traditional electrodes in terms of electrochemical stability, ion transmission rates, and desalination capacity. At 1.8 V and 3 g/L NaCl concentration, NTP@C achieves a remarkable salt adsorption capacity of 233.07 mg g−1, with a desalination capacity growth rate of 188 % between 1.4 V and 1.6 V—surpassing the 159 % growth rate of NTP. Additionally, NTP@C exhibits higher cycle performance, maintaining 89.42 % stability over 50 cycles compared to NTP's 74.39 %. The innovative carbon coating technique prevents NTP particle agglomeration, enhances conductivity, and increases the specific surface area, culminating in a unique interconnected and wrapped carbon structure. This results in an exceptional synergy between the electric double layer and faradic reaction conversion faradic, propelling NTP@C to outstanding desalination performance and cycle stability.
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
刚刚
滴滴答答的应助被Ayu采纳,获得10
1秒前
2秒前
orixero的应助被Adrian采纳,获得10
2秒前
Happy雪晴发布了新的文献求助10
3秒前
AS完成签到,获得积分10
3秒前
碎觉觉发布了新的文献求助10
3秒前
无花果的应助被白敬亭采纳,获得20
3秒前
4秒前
4秒前
Akim的应助被hl采纳,获得30
4秒前
米乐金金完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
SciGPT的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
ding的应助被gqz采纳,获得10
5秒前
fiveaa的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
大个的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
vinni发布了新的文献求助20
6秒前
CodeCraft的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
初景的应助被科研通管家采纳,获得20
6秒前
不晓天发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
向着梦想出发完成签到 ,获得积分10
7秒前
bkagyin的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
轻雨完成签到 ,获得积分10
7秒前
Liu完成签到,获得积分10
7秒前
聪慧觅云完成签到,获得积分10
7秒前
碎觉觉发布了新的文献求助10
7秒前
月月的应助被shiny采纳,获得10
8秒前
oo发布了新的文献求助10
9秒前
Renata关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
Adrian完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
跳跃飞薇完成签到 ,获得积分10
10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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8072145
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9492316
关于积分的说明 21367665
捐赠科研通 7640592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399050
关于科研通互助平台的介绍 2528963
邀请新用户注册赠送积分活动 2437456