MnO2/CF复合材料的多孔结构和比表面积通过N2吸附/解吸测量进一步确定 。 从图S7A中可以看出 ， MnO2/CF样品表现出具有H3型滞后回线的IV型等温线 ， 表明具有中孔和大孔结构 。 可以通过孔径分布曲线进一步验证（图S7B） 。 MnO2/CF样品的比表面积为77.5 m2·g-1 。 具有较高表面积的中孔和大孔有助于增强电化学活性氧化还原位点和快速离子扩散动力学 。 根据TGA分析（图5G） ， MnO2/CF复合材料中MnO2的含量约为94.4 wt% 。 XPS用于研究化学成分和元素价态 。 XPS测量验证了Mn、O和C元素的共存（图5H） 。 核心级Mn 2p峰可以拟合为位于641.8和653.4 eV的两个峰 ， 双峰分离为11.6 eV ， 分别归因于MnO2的Mn 2p3/2和Mn 2p1/2（图5I） 。 高分辨率O 1s XPS光谱可以拟合为三个峰 ， 它们可以分配给Mn-O-Mn (529.7 eV)、Mn-O-H (531.1 eV)和H-O-H (533.7 eV ， 图S7C) 。
| Samples | Cdl(mF cm-2) | ECSA (cm2 ECSA) |
| MoS2 | 21.9 | 547.5 |
| MoS2/CF | 45.8 | 1145.0 |
图6. MnO2/CF复合材料的电化学性能 。 (A)不同扫描速率下的CV曲线 。 (B)不同电流密度下的恒电流充放电曲线 。 (C)不同扫描速率下的比电容 。 (D)奈奎斯特图 。
考虑到MoS2/CF和MnO2/CF复合材料的高比电容和优异的倍率性能等两种电极的优异电化学性能 ， 以上述复合材料作为负极和正极组装了ASC系统 。 图7A显示了在5 mV s-1下测量的两个电极的CV曲线 。 可以发现MnO2/CF//MoS2/CF ASC可以在0-1.8 V的工作电压范围内稳定循环 ， 可以进一步扩展到2.0 V（图S9A） 。 图7B显示了MnO2/CF//MoS2/CF ASC在0-2.0 V电压范围内不同扫描速率下的CV曲线 。 随着扫描速率的增加 ， CV曲线保持准矩形形状而没有严重失真 ， 显示出优异的倍率能力 。 恒电流充电/放电曲线呈现近似对称的形状（图7C） ， 进一步证明了MnO2/CF//MoS2/CF ASC的理想电容行为 。 图7D显示了MnO2/CF//MoS2/CF ASC器件的Ragone图 。 由于高比电容（164.5 F g-1 ， 图S9B）和大工作电压窗口（0-2.0 V） ， 制造的ASC系统可以在293时提供81.4 Wh kg-1的非常高的能量密度W kg?1 。 令人印象深刻的是 ， 能量密度与最近报道的基于MoS2的ASC具有高度可比性甚至超过了那些（图7D ， 表S2） 。 MnO2/CF//MoS2/CF ASC器件的奈奎斯特图如图S9C所示 。 根据拟合结果 ， 由于正极和负极的电阻都很低 ， 因此内部电阻和电荷转移电阻分别约为10.98 Ω和3.35 Ω（表S3） 。 此外 ， ASC系统还表现出优异的循环稳定性 。 经过10000次连续充电/放电循环后 ， 比电容可以保持其初始值的92.7%（图7E） 。 图7E的插图展示了MnO2/CF//MoS2/CF ASC的实际应用 。 两个串联的ASC设备可为红色、蓝色和白色发光二极管(LED)供电 。
图 7. (A) MnO2/CF 和 MoS2/CF 复合材料在 5 mV s-1 扫描速率下的 CV 曲线 。 (B) 不同扫描速率下的 CV 曲线和 (C) 不同电流密度下的恒电流充电/放电曲线 。 (D) ASC 装置的 Ragone 图 ， 并与文献中报道的其他 ASC 的图进行比较 。 支持信息中给出了等的参考 。 (E) 组装的 ASC 设备在 50 mV s-1 下测量 10000 次循环的循环性能（插图：两个串联的 ASC 设备可以点亮红色、蓝色和白色 LED） 。 （为了解释这个图例中对颜色的引用 ， 读者可以参考本文的网络版本 。 ）
| Materials | Overpotential (mV) | Tafel slope (mV dec-1) | Ref.推荐阅读
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