2023年4月，《材料视野》（Materials Horizons）刊登了同济大学环境科学与工程学院马杰教授团队的科研成果，马教授团队提出“软-硬界面”设计合成含普鲁士蓝的超弹性导电水凝胶，助力电容去离子高效脱盐。
在快速发展的全球背景下，对淡水资源的需求量越来越大，而海水淡化可以有效缓解水资源短缺问题。电容去离子（Capacitive deionization，CDI）技术因其能耗低、效率高而在脱盐领域得到迅速发展。CDI通过施加电场实现离子电化学高效去除和分离，当电极短路或施加反向电压时离子脱离电极，具有能量利用率高、产水率高、设备维护简单等优点。
在CDI领域，实现电极材料容量、速率和稳定性的共同提升是目前研究的重点。法拉第材料是一类极具前途的CDI电极。其中，普鲁士蓝类似物（PBA）可实现Na+的高效存储和可逆调节，但PBA在反应过程中因体积膨胀而引起的应力集中现象会导致其结构塌陷，脱盐稳定性大大下降。针对上述电极失效现象，已经提出通过碳包覆和中空结构等策略进行优化设计，但都有各种缺陷。有鉴于此，为了解决法拉第电极应力集中导致的破碎问题，来自同济大学马杰教授和日本国立材料科学研究所的Yusuke Yamauchi和徐兴涛教授合作，通过“软-硬”界面设计合成了含铁氰化铜（CuHCF）的超弹性导电水凝胶，水凝胶的软缓冲层可以有效缓解CuHCF在离子插层过程中的体积膨胀。同时，水凝胶的导电骨架将进一步为电化学过程提供电荷转移途径。结果表明，CuHCF的脱盐能力和循环稳定性等CDI性能均有显著提高。该工作为解决法拉电极的局限性提供了一种有效的解决方案。这一工作发表于RSC旗下高水平国际期刊Materials Horizons。
