金屬六氰金屬酸鹽(MHCF)被廣泛用作混合電容去離子(HCDI)電極材料，但其低的本征電導(dǎo)率嚴(yán)重阻礙Na
+在其三維骨架結(jié)構(gòu)中的快速嵌入/脫嵌，破壞了其脫鹽性能。 在此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種碳納米管(CNT)橋聯(lián)六氰基鐵酸鎳體系結(jié)構(gòu)(NIHCF)。 高導(dǎo)電碳納米管不僅是NiHCF均勻生長(zhǎng)的骨架，提供了更多離子可及的表面和活性位點(diǎn)，而且是連接NiHCF顆粒的導(dǎo)電橋，防止了NiHCF顆粒的團(tuán)聚，促進(jìn)了脫鹽過(guò)程中的電荷轉(zhuǎn)移和離子擴(kuò)散。 因此，由NiHCF/CNT陰極和AC陽(yáng)極組裝的HCDI電池在500 mg/L NaCl溶液中具有良好的脫鹽性能，脫鹽能力高達(dá)29.1mg/g,脫鹽速率高達(dá)7.2mg/g/ min。 本工作為制備高性能的MHCF基脫鹽電極提供了一種簡(jiǎn)便的方法。
Figure 1. NiHCF/CNT 復(fù)合材料制備示意圖。
Figure 2. a）NiHCF/CNT-2、（b）NiHCF/CNT-5、（c）NiHCF/CNT-10、（d）NiHCF/CNT-20的FESEM圖像。（e，f）NiHCF/CNT-5的TEM圖像以及（g）Fe、（h）Ni和（i）C的元素映射圖。
Figure 3. NiHCF/CNT復(fù)合材料的（a）XPS光譜和NiHCF/NNT-5的高分辨率（b）Fe2p、（c）Ni2p和（d）C1s光譜。
Figure 4. CNT和NiHCF/CNT復(fù)合材料的（a）氮吸附-解吸等溫線和（b）孔徑分布曲線。
Figure 5. （a）10 mV/s下CNT和NiHCF/CNT復(fù)合材料的CV曲線；(b）2–50 mV/s下NiHCF/CNT-5的CV曲線和（c）Log（i）-Log（v）曲線；（d）NiHCF/CNT復(fù)合材料的Nyquist圖。
Figure 6. （a）CNT和NiHCF/CNT復(fù)合材料在1 A/g下的GCD曲線；（b）不同電流密度下NiHCF/CNT-5的GCD曲線。
Figure 7. a）碳納米管和NiHCF/碳納米管復(fù)合材料的脫鹽能力。（b）NiHCF/CNT-5電極的脫鹽速率。（c）碳納米管和NiHCF/碳納米管復(fù)合材料的脫鹽Ragone圖。（d）0.8-1.2 V電壓下NiHCF/CNT-5電極的脫鹽能力(重復(fù)測(cè)量3次)。（e）NiHCF/CNT-5電極在250-1000 mg/L NaCl溶液中的脫鹽能力（測(cè)量重復(fù)三次）。（f）NiHCF/CNT-5電極在1.2 V下30次循環(huán)的脫鹽性能。
相關(guān)研究工作由華東師范大學(xué)Likun Pan課題組于2022年在線發(fā)表于《Journal of Colloid and Interface Science》期刊上，原文：Carbon nanotube bridged nickel hexacyanoferrate architecture for high-performance hybrid capacitive deionization。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
