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Atomic substituents effect on boosting desalination performances of Zndoped NaCoO2

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摻鋅鈷酸鈉電容脫鹽

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近年來，二維層狀納米科學和技術的迅猛發展為開發新型脫鹽電極材料提供了契機。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進入氧八面體位置，調控Co-O層板的電導率。隨鋅摻雜含量增加，Co4+/Co3+逐漸增加。由于電極材料導電性能的改善，極大的促進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電性能，因而實現了高脫鹽量和高循環穩定性能。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。該研究成果推動了脫鹽電池在高濃度鹽水脫鹽和水資源的重復利用中的應用。上述研究工作得到了國家自然科學基金（Nos.21965027 and 21802078）和“化學工程與技術”一流學科“煤基儲能與光電催化材料”科研創新團隊項目(GrantNo. NXY-LXK2017A04)項目資助。

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luomin

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2021-01-06 11:29:03

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