Unveiling the neglected role of oxygen doping in nitrogen-doped carbon for enhanced capacitive deionization performance

电容去离子 兴奋剂 碳纤维 氧气 材料科学 氮气 电容感应 纳米技术 化学工程 光电子学 化学 计算机科学 电化学 复合材料 物理化学 电极 工程类 有机化学 复合数 操作系统
作者
Jiabao Li,Ruoxing Wang,Lanlan Han,Tianyi Wang,Yusuke Asakura,Chengyin Wang,Guoxiu Wang,Xingtao Xu,Yusuke Yamauchi
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 1996-1996 被引量:69
标识
DOI:10.1038/s41467-025-56694-0
摘要

Nitrogen-doped carbons (NCs) have demonstrated notable advantages for application in capacitive deionization (CDI). However, the potential roles of different nitrogen configurations in the CDI process, especially how the neglected oxygen doping synergistically works, remain unclear. In this work, we systematically addressed these critical issues and revealed the significant role of trace oxygen doping in enhancing the desalination performance of NC electrodes. By introducing oxygen into nitrogen-doped carbon nanosheets (ONC-S), using guanine as the precursor, we obtained abundant pyridinic and pyrrolic nitrogen configurations. This design aims to synergistically enhance the charge distribution, wettability, and ion diffusion of the target electrodes. Compared with commercial activated carbon and other state-of-the-art materials, our ONC-S electrode demonstrates superior specific capacitance, excellent cycling stability, and enhanced desalination efficiency. These findings highlight the synergistic effects of trace oxygen doping and the nitrogen configuration, offering valuable insights into the mechanisms driving the improved CDI performance.
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
消消乐完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
dw完成签到,获得积分10
4秒前
CR7发布了新的文献求助10
5秒前
小蘑菇应助火星上的芷波采纳,获得10
6秒前
6秒前
麦乐提完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助费事儿采纳,获得10
6秒前
7秒前
爆米花应助zero采纳,获得10
8秒前
10秒前
mzf完成签到,获得积分10
10秒前
xl发布了新的文献求助10
10秒前
Lutte001完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
领导范儿应助善良的傲之采纳,获得10
14秒前
wuyan完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
於傲松应助灵山剑侠采纳,获得10
17秒前
名字不好起完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
yy完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
小巧的寻双完成签到,获得积分10
20秒前
哟呵大鱼完成签到,获得积分10
20秒前
hhhh完成签到,获得积分10
21秒前
隐形曼青应助落寞的火车采纳,获得10
21秒前
21秒前
阳阳杜完成签到 ,获得积分10
22秒前
Tsugu完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
彩色的过客完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
25秒前
科研通AI6.4应助小小刺客采纳,获得10
25秒前
小蘑菇应助CR7采纳,获得10
25秒前
LAOPIIII发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
高分求助中
(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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6276282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095971
关于积分的说明 16924333
捐赠科研通 5345719
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2842178
邀请新用户注册赠送积分活动 1819412
关于科研通互助平台的介绍 1676620