氧缺陷碳包覆二氧化钛空心纳米管

高脱盐容量 超稳循环

氧空位与碳包覆协同增强赝电容行为，克服了传统TiO2电极脱盐容量与循环稳定性难以兼得的瓶颈。

徐应生 · Bojun, Chen · Tao, Jiang · 周宏建

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

脱盐容量

{'zh': '40.24', 'en': '40.24'} mg g−1

脱盐速率

{'zh': '1.32', 'en': '1.32'} mg g−1 min−1

循环稳定性

{'zh': '300', 'en': '300'} cycles

技术优势

容量与稳定兼得

氧空位作为活性位点增强赝电容吸附，碳包覆和空心结构抑制体积变化，使电极在 40.24 mg g⁻¹ 高容量下仍能稳定循环 300 圈。

赝电容机制明确

表面价态分析与理论计算揭示了氧空位在脱盐过程中的关键作用，为优化 TiO2 基电极提供了可操作的理性设计依据。

吸附速率快

分级空心结构缩短离子扩散路径，结合赝电容快速反应，实现 1.32 mg g⁻¹ min⁻¹ 的脱盐速率，适合处理大流量进水。

应用场景

• 电容去离子：让 CDI 电极同时具备高容量与长循环，减少频繁更换。
• 海水淡化：提升海水淡化效率，快速吸附盐分，降低能耗。
• 苦咸水处理：处理苦咸水时能以低能耗达到高脱盐率，适合中小规模设备。
• 水处理电极：可直接作为高性能水处理电极材料，简化器件制造流程。