電容去離子(CDI)是一種高效節能、環境友善的脫鹽技術。活性碳(AC)由於其獨特的多孔結構和高比表面積,是最常用於CDI的電極材料。 一般來說,CDI電極模組經過長期運作後會有明顯衰退現象,而限制了其實際應用。 本研究目的係探討使用鈦箔和石墨電極的 CDI 系統在自來水中的長期穩定性和脫鹽效能。 製備具奈米結構的TiO2/AC複合漿料並將其塗佈到鈦箔或石墨紙基材。研究結果顯示電極樣品在自來水中浸泡7天后,碳材與鈦箔的接著強度有顯著下降(約50%);石墨電極則由於碳材與石墨紙的接著強度高而表現出高穩定性(< 1%)。 此外,在自來水中浸泡6個月後,與鈦箔電極相比,石墨電極表現出更低的阻抗(< 1 ohm)和更高的比電容值(> 50 F/g)。 在CDI系統中使用23對鈦箔電極時,脫鹽率達84.3%。 然而,經過60天運準測試後,脫鹽效能大幅下降超過20%;而15 對石墨電極的脫鹽效率僅降低了4.9%。 這些結果表明,選用石墨紙作為集電器所製備的高耐用石墨電極,是可以提高CDI系統的長期脫鹽效能。
作者:趙淑如,王鈞逸,劉柏逸,鐘琍菁,邵信,張敏超,洪仁陽,梁德明
出處:第六屆電池去離子與電化學分離國際會議 (2023年)