石墨烯粉体

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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

2021-11-11 16:00:58

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。

 

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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

 

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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。

 

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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。

 

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 图4。柔性器件的电化学性能

 

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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。

 

  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

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文章来源:公众号【材料分析与应用】

 

氧化石墨烯:

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,一般用GO表示,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。——百度百科

 


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