近日，本团队在期刊Chemical Engineering Journal上发表了题为“Up-shifting the desalination rate limit of capacitive deionization via integrating chloride-capturing Bi nanocluster with flow-through cell architecture”的文章。针对法拉第基电容脱盐速率低的问题，该论文通过设计负载Bi 纳米团簇的3D碳纳米纤维网络 (Bi NCs@CNF) 作为氯捕获电极，并将其与Flow-through器件结构相结合，分别利用超小尺寸的纳米团簇的超高表面原子比来增大并加速表面贡献电容，并通过Flow-through流场改善体系传质，有效提升了法拉第基材料CDI的电化学脱盐速率，为电容脱盐材料的设计及器件优化提供了新思路。

法拉第基电容去离子，作为电容去离子 (Capacitive deionization，CDI) 技术发展革新的产物，凭借其所用的法拉第电极材料的高理论容量，成功替代传统的碳基电极材料，成为CDI领域中最受人瞩目的明星材料。尽管法拉第基CDI具有超高的脱盐能力，但与传统碳基CDI相比，法拉第基CDI的脱盐速率几乎没有提高。基于此，该论文通过分析电容去离子的脱盐动力学过程，找到了两个控速步骤（即法拉第电极材料内的离子扩散慢和电解质中的传质速率低），并从电极材料 (金属纳米团簇，MNCs) 和电容去离子系统结构 (Flow-through) 两个角度双管齐下，提高了脱盐速率，从而为法拉第基CDI的进一步发展提供了思路。