平顶山学院Xiangxiang, Du：MoS2/石墨烯杂化薄膜的静电自组装，用于高性能对称超级电容器中的能量存储
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Electrostatic self-assembly of MoS<sub>2</sub>/graphene hybrid films for energy storage in high-performance symmetric supercapacitor
Du X.; Liu S.; Zhou Y.; Shi X.; Cao K.
Published：2024-01-01
DOI：10.1007/s11581-024-05544-y
离子学期刊：MoS<sub>2</sub>/石墨烯混合薄膜的静电自组装用于高性能对称超级电容器储能
研究背景
在当今社会，能源存储一直是一个备受关注的话题。然而，传统的电池技术往往存在容量限制和充电时间较长的问题。因此，需要寻找新的储能解决方案。本研究旨在通过静电自组装技术，探索MoS<sub>2</sub>/石墨烯混合薄膜在高性能超级电容器中的应用，以提高电池的性能和稳定性。
研究内容
该论文提出了一种制备MoS<sub>2</sub>/石墨烯混合薄膜的新策略，涉及将带正电荷的硫化钼（MoS<sub>2</sub>）纳米片和带负电荷的氧化石墨烯（GO）片进行静电自组装，然后进行热还原处理。MoS<sub>2</sub>纳米片嵌入石墨烯片中，作为间隔物，防止石墨烯片重新堆叠。优化后的独立MoS<sub>2</sub>/石墨烯混合薄膜（MoS<sub>2</sub>/G-2）表现出惊人的面积比电容，为979 mF cm<sup>−2</sup>，是纯还原氧化石墨烯（rGO）的2.85倍（343 mF cm<sup>−2</sup>）。由于层层自组装结构和良好的协同效应，MoS<sub>2</sub>/G-2电极展现出增强的电容性能，具有出色的循环稳定性，经过3000次循环后没有电容衰减。此外，通过将MoS<sub>2</sub>/G-2作为电极材料用于组装的对称超级电容器（MoS<sub>2</sub>/G-2//MoS<sub>2</sub>/G-2），在面积功率密度为600 μW cm<sup>−2</sup>时实现了卓越的面积能量密度，达到20 μWh cm<sup>−2</sup>。制备的混合薄膜材料在构建电化学储能的高性能薄膜电极方面具有巨大潜力。
研究意义
这项研究通过静电自组装技术成功制备了MoS<sub>2</sub>/石墨烯混合薄膜，展示了其在高性能超级电容器中的潜在应用。优化后的混合薄膜电极具有出色的电容性能和循环稳定性，为电池技术的发展提供了新的思路。这一创新有望推动电化学储能领域的进步，为未来能源存储提供更可靠和高效的解决方案。
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