南京工业大学《Carbon》：MoSe2 /石墨烯异质结构组装而成的混合纤维可改进超级电容性能

成果简介

光纤超级电容器（FSC）满足了高功率/能量密度、灵活性、坚固性和佩戴舒适性的需求，是便携式/可穿戴电子设备的潜在电源。该领域的工作仍然是开发具有合适机械性能、高导电性和增强比电容的高性能纤维材料。本文，南京工业大学ZhenjieYao等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Hybrid fibers assembled from MoSe2/graphene heterostructures endow improved supercapacitive performance”的论文，研究首次通过乙二胺的辅助将膨胀二硒化钼（MoSe2）并入石墨烯纤维中。MoSe2的存在使所制备的混合光纤的体积电容提高了2.2倍（148.6F cm -3) 以及良好的速率性能。组装的FSC提供22.8 F cm -3的电容、1.2 mWh cm -3 的能量密度和314.0 mW cm -3的最大功率密度。值得注意的是，柔性和机械稳定的FSC在良好控制的条件下（包括编织到织物中）表现出优异的加工性能，并且其电化学性能在各种弯曲角度下保持不变。此外，FSC连接到稳定功率的LED灯，说明了作为未来可穿戴式储能装置的良好可能性。

图文导读

图1。合成含有膨胀 MoSe 2和高导电石墨烯二维异质结构的混合纤维的示意图

图2。(a-b) MoSe 2 /石墨烯杂化物的TEM图像。（c-d）MoSe 2 /石墨烯杂化物的HRTEM图像。

图3。(a) XRD 图，(b) 拉曼光谱，和 (c) MoSe 2 /石墨烯混合物的全范围 XPS 测量光谱。(d-f) 分别为 Mo 3d、Se 3d 和 C 1s 的精制 XPS 光谱。

图4。柔性器件的电化学性能

图5。（a） 将MoSe2/石墨烯混杂纤维编织成织物和（b）弯曲织物的照片。（c） 弯曲MoSe2/石墨烯FSC的照片图像。（d） 光纤器件在不同弯曲条件下的CV曲线。（e） 串联FSC的CV曲线。（f） 由八个连接的FSC点亮的LED。

小结

综上所述，首次成功制备了掺有膨胀的1T/2H混合相MoSe2的混合纤维。优异的循环稳定性和灵活性，展示了它们作为便携式电子设备电源的杰出潜力。

文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.11.009