Small：仿生矿化构筑花状硒化钴/石墨烯异质结构用于高性能除盐电极-石墨烯产业专题

Small：仿生矿化构筑花状硒化钴/石墨烯异质结构用于高性能除盐电极

时间:2024-03-07 作者: 来源:材料牛（石墨烯）

【导读】

由于具有成本低、效率高和无污染等优点，电容去离子技术被认为是一种低成本的很有潜力的脱盐技术。电极材料是电容去离子技术的核心要素，对除盐表现起着举足轻重的作用。因此，高性能电容去离子电极材料的研发至关重要。前期研究（Advanced Materials, 2023, 35, 2300940；Carbon, 2023, 118183；Small, 2021, 17(1), 2004827）表明，材料结构调控在提升电容去离子性能方面扮演着重要角色。

【成果掠影】

近日，来自山东科技大学的付民、清华大学的吕瑞涛、江苏大学的潘建明与扬州大学庞欢合作，采用简便的仿生矿化合成策略构筑了花状硒化钴(CoSe2)/石墨烯异质结构（Bio-CoSe2/rGO）。花状结构牢固的锚定在石墨烯片层上，不仅增强了结构稳定性，而且改善了导电性，从而加速了离子传输和电荷迁移。良好的结构特性赋予了电极材料更好的电化学表现，所合成的Bio-CoSe2/rGO复合电极材料表现出优异的除盐性能（在1.2 V和300 mg L-1 NaCl溶液中，最大除盐量为56.3 mg g-1，最大除盐速率为5.6 mg g-1 min-1，60圈循环后保持率为92.5%）。吸附动力学研究表明，Bio-CoSe2/rGO除盐电极的电容去离子行为更符合准二级动力学模型，其对钠离子的吸附由可逆的化学作用所主导。该工作不仅丰富和拓展了仿生矿化合成策略的应用领域，而且为高性能电容去离子电极材料的设计提供了新的思路。研究成果以题为“Biomimetic mineralization synthesis of flower-like cobalt selenide/reduced graphene oxide for improved electrochemical deionization”发表在国际知名期刊Small上。