刚性多活性位聚合物电极

高容量长循环

一种具有刚性骨架和多重氧化还原位点的有机聚合物电极，在电化学脱盐中表现出高比容量和优异的循环稳定性。

Tao, Yueheng · Yujie, Cui · Houxiang, Wang · 李照磊 · Zhangjiashuo, Qian · Peipei, Zhang · 周宏建 · 施敏杰

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

比电容

{'zh': '390', 'en': '390'} F g⁻¹

容量保持率

{'zh': '96.3', 'en': '96.3'} %

脱盐容量

{'zh': '66.4', 'en': '66.4'} mg g⁻¹

脱盐速率

{'zh': '2.2', 'en': '2.2'} mg g⁻¹ min⁻¹

技术优势

高比电容

PNDS聚合物具有多样氧化还原活性位点和刚性骨架，实现了390 F g⁻¹的赝电容。

超长循环寿命

作为电极材料，PNDS在5000次循环后保持96.3%的容量，超过已报道的Na⁺捕获有机电极。

快速脱盐

HCDI装置实现了2.2 mg g⁻¹ min⁻¹的快速脱盐速率。

集成系统实际应用

所构建的集成脱盐系统可快速、重复处理盐水，用于人类饮用和农业灌溉。

应用场景

• 电化学脱盐：利用PNDS电极的高比电容和长循环寿命，实现高效、稳定的电化学脱盐。
• 储能器件：PNDS作为赝电容材料，可替代传统无机电极，用于高性能超级电容器。
• 海水淡化：采用PNDS电极的HCDI装置可高效处理高盐度海水，实现海水淡化。
• 灌溉水处理：集成脱盐系统可快速、重复处理盐水，满足农业灌溉用水需求。