Hierarchical Spatial Confinement Unlocking the Storage Limit of MoS2 for Flexible High-Energy Supercapacitors

超级电容器 材料科学 纳米技术 二硫化钼 插层(化学) 石墨烯 电化学 离子 电极 储能 化学工程 光电子学 复合材料 无机化学 化学 物理化学 功率(物理) 物理 量子力学 有机化学 工程类
作者
Ling Kang,Shude Liu,Zhang Qia,Jianxiong Zou,Jin Ai,Donghong Qiao,Wenda Zhong,Yuxiang Liu,Seong Chan Jun,Yusuke Yamauchi,Jian Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (3): 2149-2161 被引量:87
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c09386
摘要

Molybdenum sulfide (MoS2) is a promising electrode material for supercapacitors; however, its limited Mo/S edge sites and intrinsic inert basal plane give rise to sluggish active electronic states, thus constraining its electrochemical performance. Here we propose a hierarchical confinement strategy to develop ethylene molecule (EG)-intercalated Co-doped sulfur-deficient MoS2 (Co-EG/SV-MoS2) for efficient and durable K-ion storage. Theoretical analyses suggest that the intercalation-confined EG and lattice-confined Co can enhance the interfacial K-ion storage capacity while reducing the K-ion diffusion barrier. Experimentally, the intercalated EG molecules with mildly reducing properties induced the creation of sulfur vacancies, expanded the interlayer spacing, regulated the 2H–1T phase transition, and strengthened the structural grafting between layers, thereby facilitating ion diffusion and ensuring structural durability. Moreover, the Co dopants occupying the initial Mo sites initiated charge transfer, thus activating the basal plane. Consequently, the optimized Co-EG/SV-MoS2 electrode exhibited a substantially improved electrochemical performance. Flexible supercapacitors assembled with Co-EG/SV-MoS2 delivered a notable areal energy density of 0.51 mW h cm–2 at 0.84 mW cm–2 with good flexibility. Furthermore, supercapacitor devices were integrated with a strain sensor to create a self-powered system capable of real-time detection of human joint motion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
woollen2022发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
卡卡可可完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
暖暖完成签到,获得积分10
1秒前
linlin完成签到,获得积分10
2秒前
zhxs发布了新的文献求助10
2秒前
ABC发布了新的文献求助10
3秒前
甜蜜阑悦发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
万能图书馆应助源源元采纳,获得10
3秒前
MchemG应助小海豹采纳,获得10
4秒前
研友_LMo56Z发布了新的文献求助10
4秒前
Jasper应助嘻嘻采纳,获得10
5秒前
小马甲应助xxxx采纳,获得10
5秒前
zz完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
7秒前
lmc完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
lin完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小蘑菇应助zhangpeng采纳,获得10
8秒前
elerain完成签到,获得积分10
9秒前
陶招发布了新的文献求助10
10秒前
FashionBoy应助甜蜜阑悦采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助自觉南风采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
Rondab应助PG采纳,获得10
11秒前
11秒前
nuannuan发布了新的文献求助10
12秒前
大神装发布了新的文献求助10
12秒前
白菜发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
wangjue完成签到,获得积分10
14秒前
ABC完成签到,获得积分10
14秒前
Chaimengdi发布了新的文献求助10
14秒前
Anovel完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Treatise on Geochemistry 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3954916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3501031
关于积分的说明 11101644
捐赠科研通 3231451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786425
邀请新用户注册赠送积分活动 870050
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801785