DOI：10.1016/j.electacta.2020.135920

聚苯胺作为最流行的活性材料之一，由于其优异的氧化还原性能和良好的导电性，在电化学储能方面显示出巨大的潜力。活性材料的管状结构可以局部保留更多的电解质，并促进离子扩散。以电纺磺化聚苯乙烯（PS）纳米纤维为模板，通过苯胺的化学聚合反应，制备了不同管径的聚苯胺纳米管（PaniT）。以PaniT为添加剂，制备了活性炭-PaniT（PaniT-AC）复合电极。循环伏安法证明了通过简便的离子传输和PaniT作为局部离子库的快速离子掺杂/去掺杂对PaniT-AC复合电极具有显著的电容增强作用。以PaniT-AC为负极，AC为正极（PaniTAC//AC电容器）构建了反向混合电容去离子（i-HCDI）配置。在i-HCDI上实现了极高的脱盐性能，这归因于在充电和放电过程中Pani的离子去掺杂/掺杂。去离子能力与PaniT的大小有关。PaniT内径为20 nm的PaniT-AC//AC的最大去离子容量为30.5 mg/g，远高于AC//AC电容器（11.0 mg/g）的最大去离子容量。复合电极中PaniT的存在，可作为局部离子缓冲库，对其优异的去离子能力有很大贡献。

图1.分别从10％、15％、20％和30％的PS溶液中静电纺丝的PS纤维的SEM图像（A、B、C和D），A’、B’、C’和D’是相应PaniTs的SEM图像。

图2.交流电极（A）和PaniT-AC复合电极（B）的SEM图像。

图3.（A）PaniT-AC、PaniP-AC和AC电极在1 M NaCl溶液中的CVs（3电极系统，扫描速率为20 mv/s）；（B）不同管径的PaniT-AC电极在1 M NaCl溶液中的CVs（2电极系统，以AC为对电极，扫描速率为1 mv/s）。（C）不同电极的特定电容保持率随扫描速率的变化。

图4.（A）在一个充放电循环中，AC//AC、+PaniT-AC//AC和-PaniT-AC//AC电池的电压曲线（充电电流密度=50 mA/g，截止电压=1.8 V）；（B）AC//AC、+PaniT-AC//AC和-PaniT-AC//AC电容器电池的相应去离子容量变化。

图5.带有不同负极（纯AC、P10-AC、P15-AC，P20-AC和P30-AC）的CDI电池在截止电压为1.3 V，以20、30、50、60 mA/g充电时的去离子能力。

图6.（A）+PaniT-AC//AC电池的吸附/解吸容量和（B）吸附/解吸速率与充放电量的关系。

图7.截止放电电压为1.3 V的+PaniT-AC//AC电池在放电过程中的循环脱附-吸附测试。