二硫化鎢作為超級電容器材料

最近，研究人員合成了用作超級電容器材料的二硫化鎢（WS₂）納米顆粒，在電流密度為5 mA.cm^-2時，提供了1439.5 F.g^-1的高電容值，並在3000次迴圈後保持77.4%的出色迴圈穩定性。這一結果表明，WS₂可被視為超級電容器電極材料的一個有前途的候選材料。

另一種方法是設計複合結構以提高WS₂的導電性。碳材料通常被認為是候選材料，因為它們具有良好的導電性，可以促進電解質離子的快速傳輸，並改善WS₂的超級電容器性能。

（圖片來源：Uijin Chang/ ACS Appl. Mater. Interfaces）

例如，Ratha等人合成了WS₂/RGO混合體，表現出改進的超級電容器性能，在2 mV.s-1的掃描速率下，比電容為350 F.g^-1。WS₂/ RGO混合體的電容值是原始WS₂和RGO片的5倍和2.5倍。Qiu等人在活性碳纖維上製備了二硫化鎢納米片，這種納米複合材料在1 mol.L-1 KOH中的電流密度為1 A.g-1時顯示出600 F.g^-1的高電容。

Tu等製備了結構良好的WS₂/RGO納米片，作為超級電容器的電活性材料，在1 mV.s^-1的掃描速率下，所製備的材料呈現出2508.07 F.g^-1的高比電容。這種優異的性能可以歸因於兩種材料的協同作用，WS₂納米梯子具有高電容的氧化還原反應活性，而RGO納米片則具有強大的電子轉移能力。

作為一種具有層狀結構的二維材料，WS₂納米材料因其可調的電子帶結構和特殊的物理化學性質，在電催化、光催化、電池和超級電容器材料等領域取得了顯著的進展。本綜述主要討論了WS₂納米材料的基本特徵及其目前的研究進展。簡而言之，WS₂納米材料具有可調整的電子帶結構，以及寶貴的光學、電學和催化特性，這決定了它們在能源儲存和轉換方面的潛在應用。

（圖片來源：Uijin Chang/ ACS Appl. Mater. Interfaces）

為了改善用於能源轉換和存放裝置的WS₂納米材料的電化學和催化性能，我們採用了一些改性策略，包括晶相調節、形態控制和混合結構。到目前為止，在實際應用中獲得了一些令人鼓舞的結果，包括電催化和光催化、電池和超級電容器。

文章來源：Sun, CB., Zhong, YW., Fu, WJ. et al. 二硫化鎢納米材料用於能源轉換和儲存。Tungsten 2，109-133（2020）。

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