电容去离子碳基电极材料的研究进展

电容去离子(CDI)技术具有能耗低、再生效率高、无二次污染、易于操作等优点,在解决水资源短缺和水环境污染方面应用广泛。开发具有高电化学性能和盐吸附能力的电极材料是CDI脱盐的关键。碳材料因其高比表面积、丰富的孔隙结构、优异的导电性和良好的稳定性而被广泛用作CDI电极。本文在介绍CDI技术基本原理的基础上,综述了5类典型碳基电极材料的研究进展,重点是材料设计和改进的吸附性能。对比分析了不同种类电极材料之间的优缺点,探讨了工业化存在的问题及改进方向。

电化学电容器碳基电极材料研究进展

综述了应用于电化学电容器的各种新型碳材料(活性碳粉、碳气凝胶、碳纳米管)的制备方法、材料特性、电化学性能,提出了在选择电容器碳基电极材料时需要遵循的几项原则。

超级电容器用碳基电极材料研究进展

超级电容器作为一种绿色储能体系,在新型能量存储和转化系统发展过程中扮演着重要的角色。综述了超级电容器商业化应用的发展历史,介绍了超级电容器的分类、储能原理和两种电化学性能测试体系,重点阐述了三种改善碳基电极材料性能的思路:结构多孔化、尺度纳米化和材料复合化,展望了碳基电极材料的发展方向。

超级电容器碳基电极材料的主要发展趋势

电极材料是超级电容器的核心组成,提升其性能对改善电容器较低的能量密度十分关键。碳材料因廉价易得、导电性好、比表面积大等优势成为倍具吸引力的电极材料,然而其比容量较低,目前致力于开发高性能的碳基的电极材料仍然非常必要。基于此,本文重点总结了碳基电极材料结构与性能之间的关系,并对其发展趋势进行了展望。

超级电容器用碳基电极材料的研究进展

随着人们对能源和环境可持续发展的要求不断提高,开发以超级电容器为代表的高性能、低成本、无污染的新型绿色储能装置受到人们广泛关注。碳基材料以其特有的优势成为超级电容器电极材料研究的重点,主要介绍了以活性炭、碳纳米管、石墨烯、杂原子掺杂碳材料为代表的碳基电极材料应用于超级电容器的情况,并对其前景进行了展望。

海水淡化用碳基电极材料及电容去离子技术研究进展

电容去离子技术(CDI)可以通过断电或电极反接方式使盐离子脱附,达到电极再生从而实现电极可循环利用的目的,其在海水淡化处理技术中具有独特的优势,逐渐成为一种缓和淡水资源紧缺和水污染问题的极具前景的技术手段。近年来,CDI处理技术正在向电极高效、无二次污染方向转变,未来将进一步聚焦碳基电极材料功能化(碳材料、钛碳化物MXenes、掺杂改性石墨烯材料)、装置和工艺设计优化等重要方向。为深入研究CDI海水淡化技术机理,进一步探索CDI方法在实际应用中的潜力,分别对CDI的脱盐机理、电极材料以及通过装置和工艺设计提高电吸附效率和性能方面的研究进展进行了综述,探讨了CDI脱盐效果与电极材料、CDI电池装置设计等因素之间的密切关系,并对CDI技术在海水淡化中的发展前景作出展望。

碳基柔性电极材料及其柔性储能电源

柔性电极是柔性电池的重要组成部分。从碳基材料角度分析介绍了柔性电极研究进展,包括碳纳米管、石墨烯、碳纸/碳纤维布等碳基电极材料。由碳基柔性电极材料制备的柔性储能电源具有高机械稳定性、优异的电学稳定性和生物兼容性好等优点,可广泛应用于生命医学、智能科学等诸多领域。可以预见,多学科交叉是未来柔性储能器件的发展方向。如何制备出综合性能优良的材料并最终实现产品化、产业化是今后需要持续攻克的问题。

染料敏化太阳能电池碳基复合对电极材料研究进展

当前能源供应主体仍为化石能源,由此带来的负面效应日益凸显,因此迫切需要清洁高效、可再生能源以维持可持续发展,太阳能就属于这一类能源.利用太阳能的主要形式为太阳能光伏效应发电.染料敏化太阳能电池(DSSC)为第3代太阳能电池,因制作简便、成本低廉、光电转换效率高而受重视.作为该电池重要组成部分的对电极的主要功能为:收集来自外电路的电子并催化还原电解液中的碘对离子(I-/I-3).组成对电极的材料种类繁多、功能各异.该文综述碳基复合对电极材料的研究进展,主要包括:(1)碳基金属氧化物复合对电极;(2)碳基金属硫化物复合对电极;(3)碳基硫化物异质结构复合对电极材料.

三聚氰胺树脂碳基材料在电化学储能中的研究进展

电极材料是影响电化学储能系统性能的主要因素。目前,对电极材料性能改善的研究主要集中于结构的优化和杂原子的引入两个方面。以三聚氰胺树脂为前驱体制备的碳基材料凭借其丰富的孔道结构和高含量的氮原子掺杂双重优势,在电化学储能设备的电极材料的应用中表现出高电容性能和出色的循环能力。该文从活化法、模板炭化法、混合聚合物炭化法等孔道控制工艺,探讨了孔道结构对于材料性能的影响。针对当前主流研发的电池和超级电容器,对以三聚氰胺树脂为原料制备的碳基材料展开综述,并分析其研究现状与发展趋势。

超级电容器及其电极材料研究进展

本文综述了超级电容器及其电极材料的研究进展,包括电容器的基本原理、超级电容器的介绍、超级电容器的分类及其机理、碳基电极材料超级电容的研究状况等。在碳基电极材料超级电容的研究状况中,主要介绍了活性炭、碳纳米管、石墨烯及其衍生物应用于超级电容的情况,介绍了碳基材料复合导电聚合物应用于超级电容电极材料的情况,并对超级电容器电极材料的发展前景进行了展望。

电容去离子技术研究及应用进展

近年来,随着社会经济的飞速发展,淡水资源紧缺已成为全球面临的最紧要问题之一。电容去离子(CDI)技术是一种新型节能高效的脱盐技术,本文首先梳理了CDI技术的关键发展历程,进而重点讨论了CDI技术在碳基电极材料、影响因素、器件等方面的研究和应用进展,最后针对CDI技术的不足和未来发展方向进行了探讨和展望,希望为CDI技术的研究和应用提供参考,以期促进CDI技术的进步和应用领域的拓展。