CN113860433A - 银碳电极材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及海水淡化技术领域，提供了一种银碳电极材料及其制备方法和应用。所述银碳电极材料包括银颗粒和碳纳米管，且所述银颗粒负载在所述碳纳米管的表面。本申请实施例提供的银碳电极材料可以改善材料的导电性，提高电极的循环稳定性能，从而赋予银碳电极材料作为电极材料的海水淡化电池优异的除盐性能，不仅可以用于淡盐水脱盐，也可以用于苦咸水淡化，具有较大的社会效益和广阔的市场前景。

Description

银碳电极材料及其制备方法和应用

技术领域

本申请属于海水淡化技术领域，尤其涉及一种银碳电极材料及其制备方法，以及银碳电极材料在海水淡化装置中的应用。

背景技术

脱盐电池是一种新型的脱盐技术，通过输入电能，在电极表面发生氧化还原反应(法拉第反应)而提取盐溶液中的钠离子和氯离子，达到脱盐淡化之目的。然后再通过放电过程(两电极短接或反向施加电压)释放离子到浓盐水中，同时回收部分能量。

水资源短缺和水环境的污染是困扰社会可持续发展的重大问题，而海水淡化技术则为解决水资源难题提供了有效的解决方案。在新兴的海水淡化技术中，电容去离子技术(CDI)和混合电容去离子技术(HCDI)由于具有环境友好，能耗低等优点，受到人们的广泛关注。但是，CDI和HCDI受碳材料电极容量低的限制，导致系统的整体除盐容量低。随着技术的发展，人们开发了海水淡化电池。海水淡化电池由钠离子储存/释放电极和氯离子储存/释放电极组成，依靠海水中钠离子和氯离子分别与电极材料进行电化学反应实现海水淡化。海水淡化电池具有CDI和HCDI的优点，同时又具有高除盐容量。因此，海水淡化电池的发展将带来巨大的经济效益以及社会效益。但是，氯储存/释放电极材料的短缺，限制了海水淡化电池的发展。目前常用的氯离子储存/释放电极材料主要是银和铋。铋本身具有毒性，而且电压范围宽，在铋还原即电极再生过程中，动力学缓慢，需要显著的过电位，导致系统在除盐过程中能耗较高。银电极本身成本高，在储氯过程中会生成导电性差的氯化银，导致银电极的循环寿命短。

发明内容

本申请的目的在于提供一种银碳电极材料及其制备方法，以及银碳电极材料在海水淡化装置中的应用，旨在解决现有的Ag电极在储氯过程中生成导电性差的氯化银，导致银电极的循环寿命短的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供一种银碳电极材料，所述银碳电极材料包括银颗粒和碳纳米管，且所述银颗粒负载在所述碳纳米管的表面。

优选的，所述银颗粒的粒径为100～150nm。

优选的，所述银碳电极材料由所述银颗粒和所述碳纳米管组成。

本申请第二方面提供一种银碳电极材料的制备方法，包括如下步骤：

将碳纳米管和银盐分散在溶剂中，超声处理，得到混合体系；

在所述混合体系中加入硼氢化钠水溶液，反应结束后收集沉淀，将得到的沉淀干燥后研磨处理，得到粉体材料；

将所述粉体材料在温度为200～400℃的条件下退火处理3～8h，制得在碳纳米管表面负载银颗粒的银碳电极材料。

优选的，所述银盐为硝酸银。

优选的，所述碳纳米管和所述银盐的质量比为1:2～20。

优选的，所述硼氢化钠水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。

优选的，所述干燥的温度为80～160℃，时间为12～16h。

本申请第三方面提供银碳电极材料在海水淡化装置中的应用。

优选的，所述应用包括以下步骤：

将所述银碳电极材料研磨后，与活性炭、聚偏氟乙烯混合得到第一混合物，将所述第一混合物加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌2-6h，获得第一浆料混合物；将所述第一浆料混合物涂抹于碳纸上，在温度为80～120℃的条件下真空干燥8-16h，获得银碳电极片；

将活性炭和聚四氟乙烯混合制成第二混合物，在所述第二混合物中加入N-甲基吡咯烷酮，搅拌2-6h，获得第二浆料混合物；将所述第二浆料混合物涂抹于碳纸上，在80～120℃真空干燥箱中干燥8-16h，获得活性炭电极片；

以所述银碳电极片为工作电极，以所述活性炭电极片为对极，以银/氯化银电极为参比电极，固定在电解槽中，以含氯化钠的溶液作为电解质，进行除盐。

本申请提供的银碳电极材料，银颗粒均匀的负载在碳纳米管表面上，改善了银颗粒的团聚性，碳纳米管的疏松结构和良好的导电性为氯离子在银电极上的嵌入/脱出提供通道，有效改善银电极的吸液能力和循环稳定性。具体的，以银碳电极材料作为电极材料的海水淡化电池除盐时，银碳材料在除盐过程中氯离子捕获能力优异(将制得的银碳材料制备成电极与活性炭电极和银/氯化银电极组成三电极体系，在1mol/L氯化钠溶液中以100mA/g的电流密度对电极进行除盐测试，电极初始除盐量可达243mg/g)；电极极化较小(如电极充电电压平台为0.0343V vs Ag/AgCl，电极放电电压平台为0.015V vs Ag/AgCl)，在除盐应用中能耗较低；而且碳纳米管的一维柔性结构，使其能够直接与活性材料机械混合，提高材料的循环使用寿命，在循环500圈后除盐量仍可保持在65mg/g，库伦效率保持在95％以上。

综上，本申请提供的银碳电极材料可以改善材料的导电性，提高电极的循环稳定性能，从而赋予银碳电极材料作为电极材料的海水淡化电池优异的除盐性能，不仅可以用于淡盐水脱盐，也可以用于苦咸水淡化，具有较大的社会效益和广阔的市场前景。

本申请提供的银碳电极材料的制备方法，采用湿化学法将碳纳米管和银盐混合在溶剂中，在还原剂作用下，银盐还原成银颗粒，并分布在碳纳米管表面；将得到的材料干燥后在温度为200～400℃的条件下烧制，得到银碳电极材料。由此得到的银碳材料导电性增强，且银颗粒具有较好的分散性，从而提高了材料的稳定性。此外，该方法银颗粒小，碳源易得，制备简单，能够大规模生产；更重要的是，该方法制备的银碳电极材料用作海水淡化电池的电极材料，制作氯离子储存/释放电极，解决银电极在储氯过程中因生成的氯化银导电性差而循环寿命短的问题。

本申请提供的银碳电极材料在海水淡化装置中的应用，可以有效提高以银为电极材料的银电极在储氯过程中导电性，提高海水淡化装置的循环寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例1提供的银碳材料的扫描电镜图；

图2是本申请实施例1提供的银碳材料电极的CV曲线图；

图3是本申请实施例1提供的银碳材料电极的充放电曲线图；

图4是本申请实施例1提供的银碳材料电极的稳定性图。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

海水淡化电池主要由储钠电极、储氯电极和海水电解质组成。当钠(Na)储存/释放电极的电势低于氯(Cl)储存/释放电极的电势时，脱盐电池在充电过程中实现除盐，并且在电极再生过程即放电过程中，可以回收一部分的能量。Ag电极由于其储氯电压低且稳定，是应用最多的氯离子储存/释放电极。下面以NaTi₂(PO₄)₃||Ag电池为例阐述海水淡化电池的除盐机理。当对电池充电时，海水电解质中的钠离子(Na⁺)会插入NaTi₂(PO₄)₃电极中形成富钠状态的Na₃Ti₂(PO₄)₃，而氯离子(Cl^-)会嵌入到Ag电极中形成AgCl，从而实现海水淡化，该过程可以通过以下反应式(1-1)和(1-2)来描述。

NaTi₂(PO₄)₃+2Na⁺+2e^-→Na₃Ti₂(PO₄)₃ (1-1)

Ag+Cl^-→AgCl+e^- (1-2)

在放电过程中，Na₃Ti₂(PO₄)₃中的Na⁺和AgCl中的Cl^-分别逸回到电解质中，实现电极材料的再生和能量回收。放电时的氧化还原反应可以表示为反应式(1-3)和(1-4)。

Na₃Ti₂(PO₄)₃→NaTi₂(PO₄)₃+2Na⁺+2e^- (1-3)

AgCl+e^-→Ag+Cl^- (1-4)

该电池的总体反应可以表示为反应式(1-5)：

Ag电极由于价格昂贵，在储氯过程中生成导电性差的氯化银限制了其在海水淡化电池中的应用。

本申请实施例采用碳纳米管作为碳源与硝酸银作为银源制备的银碳材料，银颗粒均匀的负载在碳纳米管上，改善了银颗粒的团聚性，碳纳米管的疏松结构为氯离子在银电极上的嵌入/脱出提供通道，有效改善银电极的循环稳定性，对银电极在海水淡化电池中的广泛应用具有重要意义。

本申请实施例第一方面提供一种银碳电极材料，银碳电极材料包括银颗粒和碳纳米管，且银颗粒负载在碳纳米管的表面。

本申请实施例提供的银碳电极材料，银颗粒均匀的负载在碳纳米管表面上，改善了银颗粒的团聚性，碳纳米管的疏松结构和良好的导电性为氯离子在银电极上的嵌入/脱出提供通道，有效改善银电极的吸液能力和循环稳定性。具体的，以银碳电极材料作为电极材料的海水淡化电池除盐时，银碳材料在除盐过程中氯离子捕获能力优异(将制得的银碳材料制备成电极与活性炭电极和银/氯化银电极组成三电极体系，在1mol/L氯化钠溶液中以100mA/g的电流密度对电极进行除盐测试，电极初始除盐量可达243mg/g)；电极极化较小(如电极充电电压平台为0.0343V vs Ag/AgCl，电极放电电压平台为0.015V vs Ag/AgCl)，在除盐应用中能耗较低；而且碳纳米管的一维柔性结构，使其能够直接与活性材料机械混合，提高材料的循环使用寿命，在循环500圈后除盐量仍可保持在65mg/g，库伦效率保持在95％以上。

综上，本申请实施例提供的银碳电极材料可以改善材料的导电性，提高电极的循环稳定性能，从而赋予银碳电极材料作为电极材料的海水淡化电池优异的除盐性能，不仅可以用于淡盐水脱盐，也可以用于苦咸水淡化，具有较大的社会效益和广阔的市场前景。

在一些实施例中，银颗粒的粒径为100～150nm。若银颗粒的粒径过大，表面生成大面积的氯化银，且由于氯化银导电性差，反而降低银碳电极材料整体的导电性，不利于银粒内部材料的应用，造成材料浪费，电极性能下降。在一些实施例中，银颗粒的粒径在100～150nm范围内，越小越好。

在一些实施例中，银碳电极材料由银颗粒和碳纳米管组成。在这种情况下，银颗粒作为电极材料的活性物质，碳纳米管发挥提高导电性和提高银颗粒分散均匀性的作用，两者共同作用，最终提高含有该银碳电极材料的海水淡化电池的循环稳定性。

本申请实施例提供的银碳电极材料，可以通过下述方法制备得到。

本申请实施例第二方面提供一种银碳电极材料的制备方法，包括如下步骤：

S01.将碳纳米管和银盐分散在溶剂中，超声处理，得到混合体系；

S02.在混合体系中加入硼氢化钠水溶液，反应结束后收集沉淀，将得到的沉淀干燥后研磨处理，得到粉体材料；

S03.将粉体材料在温度为200～400℃的条件下退火处理3～8h，制得在碳纳米管表面负载银颗粒的银碳电极材料。

本申请实施例提供的银碳电极材料的制备方法，采用湿化学法将碳纳米管和银盐混合在溶剂中，在还原剂作用下，银盐还原成银颗粒，并分布在碳纳米管表面表面；将得到的材料干燥后在温度为200～400℃的条件下烧制，得到银碳电极材料。由此得到的银碳材料导电性增强，且银颗粒具有较好的分散性，从而提高了材料的稳定性。此外，该方法银颗粒小，碳源易得，制备简单，能够大规模生产；更重要的是，该方法制备的银碳电极材料用作海水淡化电池的电极材料，制作氯离子储存/释放电极，解决银电极在储氯过程中因生成的氯化银导电性差而循环寿命短的问题。

上述步骤S01中，用于制备银碳电极材料的银盐，优选为在溶剂中具有较好溶解性的铟盐。在一些实施例中，银盐可以选自硝酸银，但不限于此。因当理解的是，硫酸盐由于溶解性特别是在水中的溶解性较差，且不易还原，不优选作为本申请实施例制备银碳电极材料的银源。

本申请实施例中，溶剂为对碳纳米管具有较好分散性，对银盐具有较好的溶解性的溶剂，示例性的，溶剂为去离子水。

在一些实施例中，将碳纳米管和银盐分散在溶剂中的步骤中，碳纳米管和银盐的质量比为1:2～20。在这种情况下，银盐还原成银单质后，以合适的含量结合在碳纳米管上。若碳纳米管的含量过高，单位面积的银碳电极材料中的活性物质银的含量减少，导致电极材料的容量降低。此外，由于碳纳米管的含量过高，作为储氯电极用于海水淡化过程中时，可能降低氯离子在电极表面的扩散速度，导致快速充放电时氯离子来不及和银反应，最终降低除盐容量，并浪费银材料。

本申请实施例在将碳纳米管和银盐分散在溶剂中后，进行超声处理，提高碳纳米管的分散均匀性。在一些实施例中，将碳纳米管和银盐分散在溶剂中后，超声40min～80min。为了进一步提高碳纳米管和银盐的分散均匀性，在超声处理后，可以对混合体系进行搅拌处理，使银盐充分结合在碳纳米管上。示例性的，将碳纳米管和银盐分散在溶剂中后，超声1小时，然后再搅拌1小时。

上述步骤S02中，在混合体系中加入具有还原性的硼氢化钠水溶液，使结合在碳纳米管上的银盐还原为银颗粒。在一些实施例中，在混合体系中滴加硼氢化钠水溶液，以避免还原反应过于剧烈，影响生成的银颗粒的粒径大小和粒径均匀性。在一些实施例中，硼氢化钠水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L，在这种情况下，硼氢化钠水溶液中的硼氢化钠的还原性控制在合适水平，既能将银盐充分还原为银颗粒，又能得到粒径为100～150nm的银颗粒。

还原反应结束后，溶液体系中形成黑色沉淀，采用去离子水对黑色沉淀进行清洗后离心，收集沉淀。在一些实施例中，离心次数为3次。

本申请实施例中，将得到的沉淀进行干燥，去除溶剂。在一些实施例中，将得到的沉淀进行干燥的温度为80-160℃，干燥时间为12-16h。在这种情况下，通过干燥处理去除混合体系中的溶剂，如去离子水。若干燥的温度过高，可能导致碳纳米管结构破坏，甚至发生碳化。

之后，对得到的物料进行研磨处理，将可能结块的银碳材料打散。

下述步骤S03中，将粉体材料在温度为200～400℃的条件下退火处理3～8h，烧制得到在碳纳米管表面负载银颗粒的银碳电极材料。若退火处理的温度过高，可能导致碳纳米管结构破坏，甚至发生碳化，影响银碳材料的性能。

在一些实施例中，以升温速率为5℃/min的速率进行升温，直至达到退火温度。在这种情况下，温度均匀上升，有利于提高银碳材料的均匀性。

本申请实施例第三方面提供银碳电极材料在海水淡化装置中的应用。

本申请实施例提供的银碳电极材料在海水淡化装置中的应用，可以有效提高以银为电极材料的银电极在储氯过程中导电性，提高海水淡化装置的循环寿命。

本申请实施例中，海水淡化装置可以为海水淡化电池，也可以为能够发挥海水淡化电池作用原理的各部件之后。具体的，银碳电极材料在海水淡化装置中的应用，可以为：银碳电极材料作为储氯电极的电极材料。

在一些实施例中，应用包括以下步骤：

将银碳电极材料研磨后，与活性炭、聚偏氟乙烯混合得到第一混合物，将第一混合物加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌2-6h，获得第一浆料混合物；将第一浆料混合物涂抹于碳纸上，在温度为80～120℃的条件下真空干燥8-16h，获得银碳电极片；

将活性炭和聚四氟乙烯混合制成第二混合物，在第二混合物中加入N-甲基吡咯烷酮，搅拌2-6h，获得第二浆料混合物；将第二浆料混合物涂抹于碳纸上，在80～120℃真空干燥箱中干燥8-16h，获得活性炭电极片；

以银碳电极片为工作电极，以活性炭电极片为对极，以银/氯化银电极为参比电极，固定在电解槽中，以含氯化钠的溶液作为电解质，进行除盐。

由此得到的海水淡化装置在海水除盐时，具有较高的除盐量和较好的循环使用寿命。

在一些实施例中，第一混合物与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:(1.5-4)。

在一些实施例中，第二混合物与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:(2-6)。

在一些实施例中，第二混合物种活性炭、聚四氟乙烯的质量比为(3～5):1。

在一些实施例中，含氯化钠的溶液中，氯化钠的浓度为0.1-1mol/L。

下面结合具体实施例进行说明。应当注意的是，下述实施例中，首先确保生产区域和设备整洁干燥，将使用的器皿清洗干净并烘干。

下面结合具体实施例进行说明。应当注意的是，下述实施例中，首先确保生产区域和设备整洁干燥，将使用的器皿清洗干净并烘干。

实施例1

银碳材料的制备：银碳材料以无机碳碳纳米管(CNTs)为碳源，硝酸银(AgNO₃)为银源，将CNTs与AgNO₃以质量比为1:10的比例加入去离子水中进行超声和搅拌，使CNTs在水中分散均匀。在分散好的溶液中逐滴滴加0.75mol/L的硼氢化钠水溶液形成灰黑色沉淀，将形成的灰黑色沉淀使用去离子水清洗3次并离心。将离心后的材料转移到烘箱中以80℃干燥12h，将干燥后的灰黑色粉末在研钵中研磨60min，转移到石英槽中，以250℃退火5h，制得银碳材料。

将制备的银碳材料在研钵中研磨30min，与活性炭、聚偏氟乙烯按照8:1:1的质量比混合得第一混合物，然后将第一混合物加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌4h，获得第一浆料混合物，其中，第一混合物与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:2；将得到的第一浆料混合物涂抹于碳纸上，在80℃真空干燥箱中干燥12h即可获得银碳电极片，测试其性能。

将活性炭、聚四氟乙烯以4:1的质量比混合制成第二混合物，然后在第二混合物中加入N-甲基吡咯烷酮，搅拌4h，获得第二浆料混合物，其中，第二混合物与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:4；将得到的第二浆料混合物涂抹于碳纸上，在80℃真空干燥箱中干燥12h即可获得活性炭电极片。

将制备的银碳电极和活性炭电极与银/氯化银参比电极组成三电极体系，固定在电解槽中，以1mol/L的NaCl溶液作为电解质，测试银碳电极的除盐性能。

图1是实施例1提供的银碳材料的扫描电镜图，由图1可以看出，实施例1制得的银碳材料颗粒小且较均匀。

图2是实施例1提供的银碳电极在1mV/s的扫描速率下于1mol/L的NaCl溶液中的CV曲线，可以看出银碳电极在0.184V/-0.117V处存在一对与氯离子嵌入/脱嵌反应有关的氧化还原峰，其所对应如下Ag+/Ag的氧化还原反应：

而且呈现出很好的对称性，表明所制备的银碳材料具有很好的可逆性。

图3是实施例1提供的银碳电极在100mA/g的电流密度下于1mol/L的NaCl溶液中的充放电曲线。由图可见，在0.034V/0.015V处出现充电/放电平台，分别对应于银碳电极的嵌氯/脱氯反应。电极除盐容量为145mg/g，盐化容量为147mg/g。

图4是实施例1提供的银碳材料电极的稳定性图，展示了电极的循环稳定性测试结果。银碳电极在1mol/L的NaCl溶液中电流密度为50mA/g下的循环性能，测试了500个循环，电极初始除盐量为243mg/g，经过150个循环后除盐量稳定在96mg/g，表明电极具有较好的循环稳定性。在循环过程中电极的库伦效率稳定在98％左右。

实施例2

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：将CNTs与AgNO₃的摩尔比设置为1:20。

将实施例2制备的银碳电极进行性能测试。当其余条件均不变，只改变CNTs与AgNO₃的配比，测试结果显示，电极的电化学性能较好，CV图显示出的氧化峰和还原峰明显，对称性较好，电极也具有较高的稳定性，初始除盐量为201mg/g，经过150次循环后，除盐容量稳定在75mg/g。

实施例3

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：将CNTs与AgNO₃的摩尔比设置为1:5。

将实施例3制备的银碳电极进行性能测试。当其余条件均不变，只改变CNTs与AgNO₃的配比，测试结果显示，电极的电化学性能较好，CV图显示出的氧化峰和还原峰明显，对称性较好。通过充放电测试，电极也具有较高的稳定性，经过150次循环后，除盐容量稳定在86mg/g。

实施例4

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：将电解液浓度设置为0.3mol/L。

将实施例4制备的银碳电极进行性能测试。当其余条件均不变，只改变电解液氯化钠溶液的浓度时，测试结果显示，电极的电化学性能较好，通过充放电测试，电极也具有较高的稳定性，经过50次循环后，除盐容量稳定在103mg/g。

实施例5

基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：将电解液浓度设置为0.8mol/L。

将实施例4制备的银碳电极进行性能测试。当其余条件均不变，只改变电解液氯化钠溶液的浓度时，测试结果显示，电极的电化学性能较好，通过充放电测试，电极也具有较高的稳定性，经过50次循环后，除盐容量稳定在99mg/g。

对比例1

与实施例1的不同之处在于：不包括银碳材料的制备步骤，直接采用银作为电极(即采用银电极替代银碳电极)。

银电极进行性能测试可知，当其余条件均不变，通过测试结果可知，银电极的极化大于银碳电极的极化，经过50次循环后，除盐容量稳定在73mg/g。可见，本申请实施例提供的银碳电极材料，具有更好的除盐效果和循环性能。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种银碳电极材料，其特征在于，所述银碳电极材料包括银颗粒和碳纳米管，且所述银颗粒负载在所述碳纳米管的表面。

2.如权利要求1所述的银碳电极材料，其特征在于，所述银颗粒的粒径为100～150nm。

3.如权利要求1或2所述的银碳电极材料，其特征在于，所述银碳电极材料由所述银颗粒和所述碳纳米管组成。

4.一种银碳电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将碳纳米管和银盐分散在溶剂中，超声处理，得到混合体系；

在所述混合体系中加入硼氢化钠水溶液，反应结束后收集沉淀，将得到的沉淀干燥后研磨处理，得到粉体材料；

将所述粉体材料在温度为200～400℃的条件下退火处理3～8h，制得在碳纳米管表面负载银颗粒的银碳电极材料。

5.如权利要求4所述的银碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述银盐为硝酸银。

6.如权利要求4所述的银碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管和所述银盐的质量比为1:2～20。

7.如权利要求4至6任一项所述的银碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述硼氢化钠水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。

8.如权利要求4至6任一项所述的银碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为80～160℃，时间为12～16h。

9.如权利要求1～3任一项所述的银碳电极材料或权利要求4～8任一项所述的方法制得的银碳电极材料在海水淡化装置中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：

将所述银碳电极材料研磨后，与活性炭、聚偏氟乙烯混合得到第一混合物，将所述第一混合物加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌2-6h，获得第一浆料混合物；将所述第一浆料混合物涂抹于碳纸上，在温度为80～120℃的条件下真空干燥8-16h，获得银碳电极片；

将活性炭和聚四氟乙烯混合制成第二混合物，在所述第二混合物中加入N-甲基吡咯烷酮，搅拌2-6h，获得第二浆料混合物；将所述第二浆料混合物涂抹于碳纸上，在80～120℃真空干燥箱中干燥8-16h，获得活性炭电极片；

以所述银碳电极片为工作电极，以所述活性炭电极片为对极，以银/氯化银电极为参比电极，固定在电解槽中，以含氯化钠的溶液作为电解质，进行除盐。

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