Multiscale Scrutinizing Ion Storage Kinetics in Hollow Ni‐Mn Prussian Blue Analogues for Enhanced Capacitive Deionization

普鲁士蓝 材料科学 电容去离子 动力学 离子 化学工程 电容感应 纳米技术 电极 电化学 物理化学 化学 物理 量子力学 计算机科学 工程类 操作系统
作者
Adekunle Adedapo Obisanya,Liang Ma,Jinkang Liu,Tianshuo Yang,Zhibin Ren,Xinyi Tan,Faming Gao,Jianren Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (44) 被引量:48
标识
DOI:10.1002/adfm.202404591
摘要

Abstract Prussian blue analogues (PBAs) are a class of promising materials for capacitive deionization. However, the kinetic mismatch between their slow ion storage rate and the demand from short‐time desalination severely limits their desalination performance. Here, a group of structure‐tuneable Ni‐Mn PBAs have been developed by a combination strategy of surface‐protected chemical etching and Ostwald ripening to study their ion storage kinetics. Treating them as demos, the characterizations and investigations, e.g., in situ XRD in a three‐electrode system, dynamic impedance, finite element simulation, and DFT calculations etc., reveal that the slow ion diffusion caused by the severe agglomeration of the nanoparticles and the unsuitable lattice parameter controls the final desalination behavior. Therefore, the correspondingly optimized sample (HC‐t) possessing a microscale hollow structure, nanoscale shell thickness, and expanded lattice, displays a fast ion storage kinetics with the ratio of surface‐controlled current as high as 82% at a scan rate of 20 mV s −1 . Consequently, it delivers an impressive desalination capacity of 120.8 mg g −1 (2.06 mmol g −1 Na + ) with a fast average desalination rate of 0.25 mg g −1 s −1 (0.004 mmol g −1 s −1 ) at 1.2 V, competitive with those reported in the literature. Moreover, the elucidation of the structure‐performance correlation provides valuable insights for the development and design of next‐generation PBAs for capacitive deionization (CDI).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FF发布了新的文献求助10
刚刚
郑奥猛完成签到,获得积分20
1秒前
Rose发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
皮蛋完成签到 ,获得积分10
2秒前
diadia完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
韦远侵完成签到,获得积分10
2秒前
怪默完成签到,获得积分10
2秒前
枸杞子完成签到,获得积分10
3秒前
在水一方应助白芽采纳,获得10
4秒前
foeena完成签到,获得积分10
4秒前
矮小的冷卉完成签到,获得积分10
4秒前
SEEME完成签到,获得积分10
4秒前
还酹江月完成签到,获得积分10
4秒前
喆123发布了新的文献求助10
5秒前
淡淡念桃完成签到,获得积分10
5秒前
鱼仔发布了新的文献求助10
6秒前
任性冥王星完成签到 ,获得积分10
6秒前
小小学术人完成签到,获得积分10
6秒前
犹豫的向南完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助健壮听筠采纳,获得10
7秒前
神勇的砖头完成签到,获得积分10
7秒前
神宝嘎li举报YanZhang求助涉嫌违规
8秒前
长空完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小k完成签到,获得积分10
8秒前
kk完成签到 ,获得积分10
9秒前
1111完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
kunny完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
Shaowei完成签到,获得积分10
11秒前
香山叶正红完成签到 ,获得积分10
11秒前
drift完成签到,获得积分10
12秒前
ding应助日照金峰采纳,获得10
12秒前
豆豆完成签到,获得积分10
12秒前
暗中观察完成签到,获得积分10
12秒前
张张完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7550818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9133636
关于积分的说明 19515710
捐赠科研通 7142780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260102
关于科研通互助平台的介绍 2426826
邀请新用户注册赠送积分活动 2249068