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由于人口的急剧增长以及全球地下水污染的加剧,发展海水淡化技术获得清洁的淡水资源显得尤为迫切。电容去离子(CDI)是一种新型的海水淡化技术,由于其具有无二次污染、环境友好、操作电压低(<1.6 V)等优点在最近几十年受到了科学研究者的广泛关注。目前CDI的电极材料主要是碳材料,然而碳材料基于双电层进行离子存储,比表面积有限,限制了其脱盐量,并且碳材料电极由于易发生阳极氧化,造成电极的循环稳定较差,此外碳材料电极不能应用在高浓度的盐水测试中。基于以上因素,杂化电容去离子(HCDI)应运而生,HCDI结合传统的CDI系统和电池系统,基于赝电容材料的氧化还原反应进行离子存储,具有高的脱盐量以及良好的循环稳定性。针对HCDI负极材料的设计构筑,本论文围绕高容量锡基的氧硫化物展开,结合碳材料优良的导电性的优势,分别制备了二氧化锡与碳纳米管的复合物以及二硫化锡与石墨烯的复合物,并将其应用在杂化电容去离子系统中,取得了优异的脱盐性能。具体的工作如下所示:二氧化锡(SnO2)具有较高的理论容量和低的操作电压(<0.6 V),但是其大的体积膨胀(>400%)以及差的导电性使其不能直接应用在HCDI中。碳材料具有良好的导电性,常用来作为导电基底,将SnO2与碳纳米管(CNTs)复合可以有效解决SnO2的缺陷。本文以二氯化锡为锡源,利用一步水热法制备了SnO2和CNTs的复合材料。SnO2和CNTs之间形成的Sn-C键,有利于钠离子的传输和存储,并且复合材料具有优良的导电性。将其和活性炭组装成非对称的模块用在HCDI中展示出9 mg g-1的脱盐量,经过100圈循环之后仍能保持120%的盐吸附容量,并且该系统展现出对不同阳离子的差异性吸附性能。二硫化锡(SnS2)相较于SnO2具有更高的理论容量和更大的层间距,用于钠离子的存储具有更广阔的的前景。然而,SnS2在钠离子的插入与脱出过程中同样也面临着巨大的的体积膨胀的问题,且二硫化锡的导电性差,导致可逆容量偏低。石墨烯是一种常见的二维片层材料,具有导电性好,化学性质稳定的优点,将SnS2颗粒原位生长在石墨烯片层上,可以极大缓解SnS2在钠离子嵌入/脱出时的体积膨胀,同时可以提高复合材料的导电性。本文利用一步水热法制备了SnS2与石墨烯的复合物,并将其作为负极材料应用在杂化电容去离子上,取得了14.1 mg g-1的脱盐量,并且经过100圈的循环之后保持了130%的盐吸附容量。将该系统用于海水中其它主要阳离子的去除时,同样也展现出优异的脱除性能。