脑电波 结构稳定的超薄 1T-2H MoS2 异质结构同轴排列在碳纳米纤维上,用于超高能量密度超级电容器和增强的电催化( 七 )


ASCs
Electrolyte (M)
Voltage
(V)
E
(Wh kg-1)
Cycling performance
Ref.
α-MnO2@δ-MnO2//NC
KOH (6)
1.55
78.0
98.8% (2000 cycles at 1 A g-1)
[13

rGO-MoS2-WS2//rGO
KOH (3)
1.6
15.0
66.0%   (3000 cycles at 2 A g-1)
[14

MoS2/NiCo2O4//AC
KOH (3)
1.6
18.4
98.0% (8000 cycles at 6 A g-1)
[15

NiS/MoS2@N-rGO//NiS/MoS2@N-rGO
KOH (6)
0.4
35.7
94.9%   (50000 cycles at 1 A g-1)
[5

MoS2/NiCo2S4@AC//AC
KOH (6)
1.6
53.0
90.0% (10000 cycles at 10 A g-1)
[16

MoS2/rGO@PANI//MoS2/rGO@PANI
H2SO4   (1)
1.0
22.3
83.0%   (3000 cycles at 10 A g-1)
[8

NiMoO4@MoS2//RPHPC-750
KOH (6)
1.6
47.5
80.0% (10000 cycles at 5 A g-1)
[7

Ni9S8/NiS/MoS2/CNT//AC
KOH (3)
1.6
40.0
100.0%   (10000 cycles at 10 A g-1)
[17

CoMoO4-MnO2@GF//Fe2O3@GF
KOH (1)
1.6
84.4
92.0% (10000 cycles at 10 A g-1)
[18

CoMoS4//rGO
KOH (1)
1.6
27.2
86.0%   (10000 cycles at 80 mV s-1)
[19

MnO2//GH
Na2SO4   (0.5)
2.0
23.2
83.4% (5000 cycles)
[20

MnO2@OMCs/graphene//OMCs/graphene
Na2SO4   (1)
1.8
34.6
87.3%   (5000 cycles at 10 A g-1)
[21

MnO2/HCS//HCS
Na2SO4 (1)
2.0
41.4
93.9% (5000 cycles at 8 A g-1)
[22

MnO2/HCNFs//PCNFs
Na2SO4   (1)
2.0
35.1
91.1%   (10000 cycles at 6 A g-1)
[23

MnO2//Fe2O3
Na2SO4 (1)
2.0
75.0
92.5% (2000 cycles at 6.24 A   g-1)
[24

MnO2/CF//MoS2/CF
Na2SO4   (1)
2.0
81.4
92.7% (10000 cycles at 50 mV s-1)
This work
基于上述表征和分析 , 结构稳定的超薄1T-2H MoS2共轴排列在CFs上的面内异质结构表现出显着增强的储能和电催化性能 , 这可以归因于结构稳定的超薄1T-2H MoS2的独特特性面内异质结构和3D导电CF网络 。 首先 , 低成本的3D CF衬底不仅可以作为快速电子传输的优良导电基质 , 而且还为超薄面内1T-2H MoS2异质结构的成核和同轴生长提供了巨大的表面积 。 其次 , 源自葡萄糖的碳可以在CF底物和二硫化钼异质结构之间产生强大的界面相互作用 , 保证优异的导电性 。 第三 , 结构稳定的超薄1T-2H MoS2面内异质结构可以暴露更多可用于电解质离子的电化学活性位点 , 并有效缩短电解质离子的传输距离 。 更重要的是 , 与2H相MoS2相比 , 金属1T相MoS2具有高氧化还原、HER活性和优异的导电性 。 上述所有方面赋予MoS2/CF复合材料增强的超级电容和HER性能 。
Electrode
Rs(Ω cm2)
Cdl(F cm-2)
Rct(Ω cm2)
Aw(Ω s-0.5 cm2)
CL(Ω cm-2)
MoS2
0.59
2.68×10-6
0.57
7.57
0.04
CF
0.37
0.89×10-4
0.03
17.04
0.02
MoS2/CF
0.42
1.55×10-4
0.04
19.83
0.02
MnO2/CF//MoS2/CF
10.98
1.89×10-4
3.35
40.09
0.07
3.结论
总之 , 我们设计了结构稳定的超薄1T-2H MoS2面内异质结构 , 通过水热方法在3D CFs上同轴排列 。 受益于高导电性、高度暴露的电化学活性位点和结构稳定的超薄1T-2H MoS2在3D CF上的面内异质结构 , 所获得的MoS2/CF复合材料在2 mV s?下表现出310 F g-1的高比电容1作为超级电容器的负极 。 同时 , 组装的MnO2/CF//MoS2/CF ACS器件显示出81.4 Wh kg-1的极高能量密度和出色的循环稳定性 , 10000次循环后电容保持率为92.7% 。 此外 , MoS2/CF复合材料还显示出增强的HER电催化活性 , 在0.5 M H2SO4电解质中 , 在10 mA cm-2时具有194 mV的低过电位 。 稳定的超薄面内1T-2H异质结构的组合策略可以为开发用于高性能储能系统的其他共相过渡金属硫化物提供新的思路 。

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