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李汗/张永兴团队在《Chemical Engineering Journal》发表等离子体界面调控二硫化钼基柔性超级电容器研究新进展

来源: 发布时间:2026-11-11 10:35:04 浏览次数: 次 【字体:小 大】

二维过渡金属二硫化物(TMDs)中的少层二硫化钼(Few layer MoS2)是柔性超级电容器极具潜力的电极材料。但是本征导电性差、循环过程中易发生相变与片层重新堆叠,极大限制其实际储能性能。虽然与还原氧化石墨烯(rGO)构筑异质复合材料可以缓解片层团聚、搭建导电通路,但MoS2与rGO之间多为弱范德华物理接触,界面电荷传输势垒高,异质界面原子尺度电荷动力学演化机制尚不明确,制约复合材料储能性能进一步提升。

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针对以上关键瓶颈,研究团队在二维异质结构储能电极原子尺度界面调控方面取得重要研究进展,相关成果以 “Atomic level mechanistic insights into plasma engineered Mo–N/Mo–C bonds in few layer MoS2@rGO for enhanced charge storage” 为题发表于国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区 TOP,影响因子:12.5,DOI:10.1016/j.cej.2026.181693)。研究团队提出精准可控等离子体工程改性策略,对少层MoS2@rGO异质界面开展原子级重构。

利用等离子体同步实现三大改性效应:选择性刻蚀产生硫空位缺陷、实现氮元素掺杂、在异质界面原位构筑共价Mo-N/Mo-C桥接化学键。硫空位提供丰富离子扩散通道与电化学活性位点;氮掺杂提升rGO基体本征导电性;而Mo-N/Mo-C共价键替代原来的物理接触,充当“电荷桥梁”,大幅降低界面电荷转移阻抗,实现MoS2与rGO之间高效跨界面电子输运,将电荷存储机制从扩散控制转变为表面主导的储能机制。该工作阐明等离子体诱导缺陷、掺杂、界面共价键协同提升储能的原子尺度机制,为二维异质储能材料缺陷、界面协同设计提供新思路,对开发下一代柔性、高性能储能器件具有重要参考价值。

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论文第一作者为淮北师范大学李汗博士,淮北师范大学张永兴教授和福建农林大学廖光福教授为共同通讯作者。研究工作获得安徽省教育厅自然科学青年项目、校企联合研发项目、安徽省高校优秀科研创新团队项目、安徽省高校协同创新计划、安徽省纳米材料重点实验室等多项项目支持。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.181693

作者简介:李汗:https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/szjk/js1/content_132938

                张永兴:https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/jcrc/content_133092

(文、图:李汗/审核:张永兴/审校:曹静/终审:谢红霞)


终审:能源科学与工程学院
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