基于马来酰亚胺"点击"化学增强二硫化钼/二硫化钨导电性构建高性能超级电容器

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Small 12.1

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  本研究针对二维过渡金属二硫化物(TMDs)电极材料存在的相不稳定性、层间可及性差和导电性不足等问题,开发了通过迈克尔加成反应共价功能化MoS2/WS2纳米片的创新策略,实现层间距扩大1.5倍和电导率提升3倍,获得164 F cm?3的体积电容和92%循环稳定性,为新一代柔性储能器件提供新范式。

  
面对高效储能需求的持续增长,高性能超级电容器的开发迎来重大机遇,但其低能量密度仍是关键制约因素。二维过渡金属二硫化物(TMDs)如二硫化钼(MoS2)和二硫化钨(WS2)因其可调控的表面化学特性与电子性能,成为极具潜力的电极材料。然而这类材料在实际应用中仍面临相态不稳定、层间可及性受限以及环境条件下导电性较差等挑战。
本研究提出了一种通过马来酰亚胺衍生物进行"点击"型迈克尔加成反应,实现MoS2和WS2纳米片共价功能化的快速可控策略。该技术使材料层间距扩大1.5倍以上,电导率提升超过三倍,显著改善了电荷传输与离子扩散效率。功能化膜材料展现出卓越的电化学性能:体积电容高达164 F cm?3,在10,000次循环后仍保持92%以上的电容保持率,性能较原始材料提升30倍。该研究为高性能TMDs基电极的工程设计提供了 robust 平台,为新一代高性能柔性储能器件的发展开辟了可行路径。
(作者声明无利益冲突)
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