水热法合成纳米单层二硫化钨

超级电容器是一种性能介于电池与传统电容器之间的新型、高效、实用的能量存储装置，具有充放电速度快、功率密度高、使用寿命长、使用温度窗口宽、环境友好等优点，近年来，由于柔性的超级电容器独特的优点，吸引了越来越多的关注。

随着对超级电容器研究的深入，研究者们已深刻认识到要提高超级电容器的性能，关键在于寻找高性能的储能电极材料。目前商用的电容器主要以碳材料为主，但是碳材料普遍存在电容量低的缺点。因此，近几年很多科研重点都集中在具有较高理论容量的过渡金属氧化物上。

二维（2D）过渡金属硫化物（TMDs）因为有层状结构和大的表面积，是很有前景的电容材料。纳米单层二硫化钨（WS₂）是典型的过渡族金属硫化物,具有类似于石墨应烯的层状结构, 值得注意的是，WS₂层间距（0.64nm）比石墨（0.34nm）大得多，可以确保正负离子的扩散路径，可显著提高电化学反应效率以及活性材料的利用率，进而提高其能量密度和功能密度，这种结构使得WS₂具有特殊的光﹑电﹑催化等性能,被广泛用于催化﹑储氢储锂等领域,WS₂不但具有较高的理论电容和合适的负电位工作区间，而且资源丰富，价格低廉，环境友好，因而是一种极具发展潜力的高性能负极材料。

在TMDC中，两层硫元素原子层在中间夹着金属原子层，是一个类似三明治S-M-S的结构。过渡金属硫族化合物具有半导体的特征以及非常明显的各向异性。并且每一层都表现出二维材料的特征。不过到目前位止，制备纳米单层二硫化钨（WS₂）的成本仍然很高，更多的制造方案仍停留于实验室。

例如有学者提出一种水热法合成纳米单层二硫化钨的方案，具体步骤包括:

（1）在烧杯中称取0.5635g硫代乙酰胺，加入20毫升水，搅拌溶解,备用。

（2）称取0.5950g六氯化钨固体加入上述（1）的溶液中，继续搅拌一小时置入25ml 的高温反应釜中，加入清洗干净的(2cm×3cm)的商用碳布，在烘箱中反应12h，反应温度为 250℃，取出。

其中，商用碳布先进行预处理，预处理操作为：

先用乙醇进行超声清洗15min，然后用0.759g钨酸钠溶解于12ml的3M盐酸后加入2ml 30%双氧水搅拌至澄清作为种子液。将清洗过的商用碳布浸泡在上述种子液中，并在加热板上采用350℃的温度生长晶核。

（3）取出碳布,依次用去离子水,无水乙醇清洗,然后放入60℃的烘箱中，干燥2小 时，得到纳米单层二硫化钨，其所显示的晶型为片状结构。

直接在柔性载体上合成了WS₂纳米电极材料，不仅提高了电极材料的比表面积，从而有效的增加了超级电容器的负极的性能，可应用于柔性WS₂/MnO₂非对称超级电容器组装。

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