多孔碳纤维电极材料的制备及电容去离子性能研究

由于碳纳米纤维比表面积(SSA)较低，在电容去离子(CDI)应用中，其脱盐效率并不理想。该研究采用静电纺丝技术制备了沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)材料与聚丙烯腈(PAN)复合纳米纤维，并通过碳化工艺处理得到多孔碳纳米纤维电极材料。经过优化组分及碳化工艺后，所得碳纤维电极的SSA和孔体积分别高达398.74 m²/g和0.180 cm³/g。在1.2 V和1.6 V电压下，该电极对500 mg/L的NaCl溶液(50 mL)的盐吸附容量分别达21.16 mg/g和39.04 mg/g。此外，电化学测试结果显示，提高碳纳米纤维电极的孔隙率可以在一定程度上提高双电层电容，从而实现更高的离子吸附量和更稳定的储能性能。