二维层状插层主客体结构电极构筑双离子脱盐电池及其电化学去离子性能研究

为了解决水资源短缺和水环境污染的问题，急需开发低成本，高性能脱盐技术。电化学去离子化技术因低能耗和环境友好等特点，在咸水脱盐、废水治理等方面有巨大的应用潜力。本项目拟以二维层状主客体插层结构复合电极构筑双离子脱盐电池，以层板带负电荷的二维层状过渡金属碳化物（MXenes）作为阴极捕获阳离子，以层板带正电荷的双羟基氢氧化物（LDHs）作为阳极俘获阴离子，通过高活性客体插层组装到层间形成主客体结构复合电极材料。该系统将法拉第反应引入脱盐过程，可以有效提高脱盐量和电荷效率。系统研究二维层状阴阳离子电极的制备工艺-主客体插层结构控制-电荷效率-脱盐性能之间的关系，尤其是二维层状材料的层间限域效应和层板主体与层间客体的主客体相互作用机制。该新型双离子脱盐电池将有望实现海水淡化以及有价值的离子提取或有害离子脱除，为开发一种节能环保、低成本、高导电性和高容量的法拉第离子脱盐电池提供新的思路和方法。
[来源：中国聚合物网]