Enhancing the Desalination Performance of Capacitive Deionization Using a Layered Double Hydroxide Coated Activated Carbon Electrode

电容去离子 材料科学 电极 海水淡化 活性炭 润湿 化学工程 电解质 吸附 碳纤维 电化学 复合材料 化学 有机化学 物理化学 工程类 复合数 生物化学
作者
Jaehan Lee,Seoni Kim,Nayeong Kim,Choonsoo Kim,Jeyong Yoon
出处
期刊:Applied sciences [MDPI AG]
卷期号:10 (1): 403-403 被引量:18
标识
DOI:10.3390/app10010403
摘要

Capacitive deionization (CDI) is a promising desalination technology because of its simple, high energy efficient, and eco-friendly process. Among several factors that can affect the desalination capacitance of CDI, wettability of the electrode is considered one of the important parameters. However, various carbon materials commonly have a hydrophobic behavior that disturbs the ion transfer between the bulk solution and the surface of the electrode. In this study, we fabricated a layered double hydroxide (LDH) coated activated carbon electrode using an in-situ growth method to enhance the wettability of the surface of the carbon electrode. The well-oriented and porous LDH layer resulted in a better wettability of the activated carbon electrode, attributing to an enhanced capacitance compared with that of the uncoated activated carbon electrode. Furthermore, from the desalination tests of the CDI system, the LDH coated carbon electrode showed a higher salt adsorption capacity (13.9 mg/g) than the uncoated carbon electrode (11.7 mg/g). Thus, this enhanced desalination performance suggests that the improvement in the wettability of the carbon electrode by the LDH coating provides facile ion transfer between the electrode and electrolyte.

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