一种含有带电荷导电纳米颗粒的多孔碳复合电极及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种含有带电荷导电纳米颗粒的多孔碳复合电极及其制备和应用，包括多孔碳材料和具有荷电特性的导电无机纳米颗粒添料。制备方法包括：将多孔碳材料、荷电纳米颗粒与粘结剂一起机械搅拌，打浆形成浆液，然后将浆液涂布或辊压于基底上，晾干即得；或将多孔碳材料和粘结剂机械搅拌，打浆形成浆液，然后将浆液涂布或辊压于基底上，形成多孔碳电极片，将该荷电纳米颗粒分散液涂布或旋喷于多孔碳电极表面即得。本发明同时公开了一种含有与电极电性相同的荷电纳米粒子复合多孔碳电极对组装不对称电容器件，电容法去除水中离子。将含有与电极电性相同荷电纳米粒子用于电容器脱盐，可有效降低脱盐过程的反离子效应，增加电流效率。

主权项

一种不对称电容器脱盐装置，电容器脱盐装置包括第一电极和第二电极；待脱盐溶液设置于第一和第二电极之间；其中第一电极和第二电极为多孔碳复合电极，其特征在于：多孔碳复合电极包括多孔碳和导电颗粒添料，其中导电颗粒占电极材料总重量的10％～50％，导电颗粒的粒径为0.01～10微米；其中第一电极中含有带正电的导电纳米颗粒，所述带正电的导电纳米颗粒包括氧化铁、氧化锆、氧化钒、氧化钛中的一种或几种，或表面修饰有阳离子基团的半导体金属氧化物、石墨烯、碳纳米管的一种或几种混合；第二电极中含有带负电的导电纳米颗粒，所述带负电的导电纳米颗粒包括氧化锌、氧化锰、氧化钨、氧化硅、氧化锡中的一种或几种，或表面修饰有阴离子基团的半导体金属氧化物、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种混合。