隨著人口的快速增長和環(huán)境污染的不斷加劇,淡水資源短缺和能源危機已經成為人類面臨的主要威脅。海水淡化技術是解決淡水供給的優(yōu)先選擇,然而常用的水處理技術如反滲透、熱處理和電滲析通常具有高成本、高能耗和二次污染等問題。電容去離子技術（CDI）由于其較低的能耗和環(huán)境友好等優(yōu)點吸引了眾多研究者的目光,由于CDI脫鹽性能與電極材料息息相關,因此研究開發(fā)高性能脫鹽電極材料具有重要意義。傳統(tǒng)的碳基材料具有優(yōu)異的導電性、高比表面積和化學穩(wěn)定性等優(yōu)點,但也存在理論脫鹽量低、電荷效率低（共離子效應）等問題,嚴重限制了該技術的應用。因此,本研究中通過原位合成法制備了具有陰陽離子脫嵌性能的納米復合電極,將脫嵌電極和活性碳組成非對稱雜化脫鹽電容電池裝置。一方面同時在正（或負極）引入雙電層電容和贗電容離子存儲機理,以期提高脫鹽量,實現(xiàn)高濃度鹽水脫鹽;另一方面改善能量利用效率,提高電荷效率,降低同離子效應。論文系統(tǒng)研究了電極制備工藝、結構和脫鹽性能之間的關系。主要研究內容如下:以對苯二甲酸作為有機配體,氯化鋯作為鋯源,N-N二甲基甲酰胺為溶劑,通過溶劑熱法制備了直徑200 nm的UiO-66納米立方體。經過高溫碳化后... 

【文章來源】：寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１雙電層充放電狀態(tài)圖??Ｆｉｇ?１－１?Ｃｈａｒｇｅｄ?ａｎｄ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ?ｓｔａｔｅｓ?ｏｆ?ａｎ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ??

ＣＤＩ模塊包括兩個電極，它們分別支撐在各自的隔板上（通常是玻璃機玻璃），并以幾乎??不分離的平行結構面對面地放在一起。電極之間的空間可以為開放通道，也可以添加間隔材料（如??圖１－２）。隔膜可以由電絕緣、化學惰性和防腐材料制成的編織布［３６］、聚合物網格［３７］或其他類似??網格的材料。隔膜可以允許水和離子通過，到達電極的雙電層區(qū)域。在某些情況下，離子交換膜??［３１］被添加在電極和隔膜或開放通道之間。陰離子交換膜只允許陰離子通過，陽離子交換膜則相反。??ＣＤＩ模塊類似于電容器，模塊中的電極像電容板一樣排列，并在這些電極上施加直流電壓（電流）。??在ＣＤＩ模塊中，要除去離子的原水可以在電極之間流動，當有外加電場作用時，原水中的電解質??離子就被吸附到帶相反電荷的電極上。與進入ＣＤＩ模塊的原水相比，離開ＣＤＩ模塊的水溶液相對??去離子化。ＣＤＩ模塊可以為單通道結構（離開模塊前，水溶液在電極之間只流動一次）或循環(huán)結構（離??開ＣＤＩ模塊的水溶液再次或多次定向回到相同的ＣＤＩ模塊）。單通道結構用于串聯(lián)排列的多個ＣＤＩ??模塊，而循環(huán)結構則用于單個模塊（數(shù)量較少的模塊）。ＣＤＩ系統(tǒng)中使用蠕動泵將儲存在容器中的??水溶液循環(huán)泵入電極

士學位論文?第一陷，整體呈現(xiàn)微波狀大大降低了自身表面能，因此可以在室溫下穩(wěn)定存在［７６］。石以形成零維的富勒烯和一維的碳納米管，通過層層堆疊可以形成三維的石墨烯。優(yōu)異的力學性能和高的電子遷移速率，同時還具有高的導熱性、高的比表面積（達２６３０?ｍ２?ｆ１）和良好的透明度。因此與其他碳電極材料不同的是，石墨烯不需道分布來提升比電容。優(yōu)異的導電性和高的比表面積使其成為ＣＤＩ電極中較有前復合材料中不可或缺的活性組分［７７］。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]超級電容器用3D石墨烯材料的設計、制備和電化學性能研究[D]. 黃海富.南京大學 2015

碩士論文
[1]鈉離子脫嵌電極的水熱合成及其電容脫鹽性能研究[D]. 周峰.寧夏大學 2018
[2]金屬有機框架衍生納米多孔復合電極材料的制備及其超級電容特性研究[D]. 張保海.寧夏大學 2018
[3]金屬有機骨架前驅體法制備多孔電極材料及其電化學儲能性能的研究[D]. 付蓉蓉.寧夏大學 2017
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本文編號：3504526