Enhancing charge transfer utilizing ternary composite slurry for high-efficient flow-electrode capacitive deionization

电容去离子 材料科学 泥浆 三元运算 复合数 电极 活性炭 化学工程 电导率 电化学 复合材料 吸附 化学 物理化学 程序设计语言 有机化学 工程类 计算机科学
作者
Lvji Yan,Sikpaam Issaka Alhassan,Haiyin Gang,Bichao Wu,Dun Wei,Yiyun Cao,Peng Chen,Haiying Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:468: 143413-143413 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143413
摘要

Weak contact between activated carbon (AC) particles results in a poor conductivity for the electrode slurry, which limits the improved desalination performance in flow-electrode capacitive deionization (FCDI). Based on the bridging and filling effects of nanoparticles, we report a ternary composite slurry with multi-dimensional sized carbon particles by introducing the carbon nanotubes (CNT) and carbon black (CB) into AC-based slurry, namely AC/(CB + CNT) slurry. Further enhanced electrical conductivity relative to conventional pure AC slurry. By comparison analysis, FCDI system with the ternary carbon composite slurry had a faster average salt removal rate (ASAR) of 1.89 μmol cm−2 min−1 under at 1.2 V in a feed salinity of 2.0 g L−1, which is 3.27 1.92 and 1.46 times that of pure AC, AC/CB and AC/CNT slurry. In long-term operation (1800 min, U = 1.6 V), the AC/(CB + CNT) slurry exhibited a stable ASAR of 4.41 μmol cm−2 min−1 and maintained a charging efficiency (CE) of around 96% and molar energy consumption (Em) of 0.043 kWh mol−1. Electrochemical analysis and computational fluid dynamics (CFD) simulation further confirms that AC/(CB + CNT) slurry enable system with a point-to-line-to-surface connection morphology, which generates a robust charge percolation network with diverse pathway and facilitates the charge transfer. In summary, this study developed a facile strategy for increasing the slurry conductivity to provide a feasible approach in efficient desalination application.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
浮游应助kudoukoumei采纳,获得10
刚刚
1秒前
2秒前
Simonzenith发布了新的文献求助10
2秒前
niumum发布了新的文献求助10
2秒前
上心完成签到,获得积分10
3秒前
halabouqii发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
ccm应助章鱼哥想毕业采纳,获得10
4秒前
6秒前
oreo发布了新的文献求助10
6秒前
华仔应助zzzy采纳,获得10
7秒前
帅比4发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
马哈哈完成签到 ,获得积分10
8秒前
SciGPT应助XX采纳,获得10
8秒前
馥芮白完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
赘婿应助Jackylee采纳,获得10
9秒前
小虾米发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
神勇健柏发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Yu2507完成签到 ,获得积分10
12秒前
kun应助高兴123采纳,获得10
12秒前
赘婿应助认真努力发SCI采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
JackWang618完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
彭于晏应助帅比4采纳,获得10
15秒前
15秒前
会跳投的绿丸完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
gao完成签到,获得积分10
17秒前
怡然凝云发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
小青椒应助Lee采纳,获得30
17秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5340559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4476999
关于积分的说明 13933590
捐赠科研通 4372846
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2402602
邀请新用户注册赠送积分活动 1395511
关于科研通互助平台的介绍 1367572