【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308020
采用同源金属V2CFx MXene作为前驱体制备了三氧化二钒@多孔碳(V2O3@porous carbon,V2O3@PC)纳米片作为电容去离子(CDI)阳极,研究其脱盐特性。实验探究了在不同在碳化温度下V2O3@PC的结构、结晶度、润湿性、石墨化程度和电化学特性。研究表明,所制备的V2O3@PC呈现出典型的2D纳米片结构,高结晶度的V2O3纳米颗粒被高石墨化度的PC牢牢束缚。这种结构具有良好的界面润湿性和高导电性,因而可以促进电解质的渗透,加速界面电荷的转移以并促进盐离子的传输和扩散。此外,PC也能较好的抑制V2O3在多次循环后的体积膨胀。电化学结果表明,V的可逆电化学转化在一定程度上提高了Na+的储存。当电压为1.2 V时,NaCl电导率为1000 μS·cm−1时,优化后的V2O3@PC电极具有高达2.20 mmol∙g−1的脱盐容量,0.13 mmol∙g−1∙min−1的脱盐速率,62%的水回收率以及24.0 Wh∙m−3的低能耗。
