壳聚糖促进合成高性能二硫化钼/氮掺杂碳杂化电极材料用于柔性超级电容器

本综述聚焦于利用可再生壳聚糖作为双功能前驱体（碳源与氮掺杂剂），通过水热法在碳布上构建MoS2/氮掺杂碳（MoS2@NC）杂化电极。优化后的电极在藻酸盐-壳聚糖凝胶电解质中展现出高比电容（348.9 F g?1）、优异循环稳定性（5000次循环后保持94.4%）及高能量密度（54.2 Wh kg?1），为柔性可持续能源存储器件设计提供了新策略。

　　

亮点 (Highlight)

本研究展示了一种可持续的、基于壳聚糖的方法，用于直接在碳布上制备杂化二硫化钼/氮掺杂碳（MoS₂@NC）电极。壳聚糖同时作为碳前驱体和氮掺杂剂，有效抑制了MoS₂纳米片的重新堆叠，引入了氮官能团，并构建了导电的三维多孔框架。在测试的组成中，优化后的MoS₂@NC(1)/CC（钼酸盐/壳聚糖比例为1:1）电极表现出最高的比表面积（81.37 m² g^?1）和分级孔隙率（15.27 nm）。当在15 wt%（重量百分比）的Na₂SO₄（硫酸钠）藻酸盐-壳聚糖凝胶电解质中进行测试时，它在1 A g^?1的电流密度下提供了348.9 F g^?1的比电容，并在5000次循环后保持了94.4%的电容，性能优于裸露的MoS₂/CC（57.9 F g^?1）和其他MoS₂@NC组成（256–290 F g^?1）。此外，组装好的MoS₂对称超级电容器表现出54.2 Wh kg^?1的高能量密度以及988 W kg^?1的功率密度。优异的性能归因于MoS₂纳米片与导电的氮掺杂碳框架的协同整合，这增强了离子传输、电化学活性和结构稳定性。这项研究突出了使用壳聚糖作为双功能前驱体和掺杂剂、优化钼/壳聚糖比例以及整合生物源凝胶电解质以实现柔性、耐用且环保的超级电容器的新颖性。

结论 (Conclusions)

总之，本研究展示了一种可持续的、基于壳聚糖的方法，用于直接在碳布上制备杂化MoS₂/N掺杂碳（MoS₂@NC）电极。壳聚糖同时作为碳前驱体和氮掺杂剂，有效抑制了MoS₂纳米片的重新堆叠，引入了氮官能团，并构建了导电的3D多孔框架。在测试的组成中，优化后的MoS₂@NC(1)/CC（1:1 钼酸盐/壳聚糖）电极表现出[此处省略具体性能数据，因原文未在指定部分重复]。