Atomic substituents effect on boosting desalination performances of Zndoped NaCoO2
作者：周瑞娟，羅民等
關(guān)鍵字：摻鋅鈷酸鈉，電容脫鹽
論文來源：期刊
具體來源：Desalination 496 (2020) 114695
發(fā)表時(shí)間：2020年
近年來，二維層狀納米科學(xué)和技術(shù)的迅猛發(fā)展為開發(fā)新型脫鹽電極材料提供了契機(jī)。我們通過溶膠凝膠法（Sol-Gel）在層狀鈷酸鈉脫鹽電極材料的鈷氧層板間通過摻雜引入Zn2+，Zn取代部分Co進(jìn)入氧八面體位置，調(diào)控Co-O層板的電導(dǎo)率。隨鋅摻雜含量增加，Co4+/Co3+逐漸增加。由于電極材料導(dǎo)電性能的改善，極大的促進(jìn)了電極的脫鹽性能的提高。Na0.71Zn0.01Co0.09O2 的脫鹽容量和脫鹽速率分別達(dá)到了92.9 mg g?1、1.63 mg g?1 min?1，法拉第效率接近100%，脫鹽循環(huán)50次沒有明顯的衰減。研究表明，由于Zn的摻雜改善了材料的導(dǎo)電性能，因而實(shí)現(xiàn)了高脫鹽量和高循環(huán)穩(wěn)定性能。本文還通過原位拉曼光譜研究了水合離子在層間脫嵌的微觀過程。該研究成果推動(dòng)了脫鹽電池在高濃度鹽水脫鹽和水資源的重復(fù)利用中的應(yīng)用。上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（Nos.21965027 and 21802078）和“化學(xué)工程與技術(shù)”一流學(xué)科“煤基儲(chǔ)能與光電催化材料”科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(GrantNo. NXY-LXK2017A04)項(xiàng)目資助。