Atomic substituents effect on boosting desalination performances of Zndoped NaCoO2-Min Luo

近年来，二维层状纳米科学和技术的迅猛发展为开发新型脱盐电极材料提供了契机。我们通过溶胶凝胶法（Sol-Gel）在层状钴酸钠脱盐电极材料的钴氧层板间通过掺杂引入Zn2+，Zn取代部分Co进入氧八面体位置，调控Co-O层板的电导率。随锌掺杂含量增加，Co4+/Co3+逐渐增加。由于电极材料导电性能的改善，极大的促进了电极的脱盐性能的提高。Na0.71Zn0.01Co0.09O2 的脱盐容量和脱盐速率分别达到了92.9 mg g?1、1.63 mg g?1 min?1，法拉第效率接近100%，脱盐循环50次没有明显的衰减。研究表明，由于Zn的掺杂改善了材料的导电性能，因而实现了高脱盐量和高循环稳定性能。本文还通过原位拉曼光谱研究了水合离子在层间脱嵌的微观过程。该研究成果推动了脱盐电池在高浓度盐水脱盐和水资源的重复利用中的应用。上述研究工作得到了国家自然科学基金（Nos.21965027 and 21802078）和“化学工程与技术”一流学科“煤基储能与光电催化材料”科研创新团队项目(GrantNo. NXY-LXK2017A04)项目资助。