二硫化钼（MoS2）的金属1T多晶型物因其理论表面积和密度高而导致高容量电容，因此有望用于下一代超级电容器。尽管如此，很少有工作研究MoS2/电解质界面的双层充电机制。
有鉴于此，加拿大滑铁卢大学Michael A. Pope报道了通过在水和有机电解质中在HOPG上沉积MoS2的密度平铺单层，测量了1T和2H MoS2的本征电容。
文章要点
1）1T和2H MoS2多晶型物在负极化下具有很少的频率依赖性，分别表现出14.9 µF/cm2和1.39 µF/cm2的固有电容值，表现出十倍的差异。在所有研究的电位下，与水性电解液相比，使用有机电解液时，电极/电解液界面的电容降低。这可以通过有机电解质中的亥姆霍兹电容降低来解释。出乎意料的结果是，在正极化下，1T MoS2/电解质界面的电容接近2H相的电容。这表明正极化导致1T多晶型物在电子上变得类似于半导体2H多晶型物。
2）研究人员还对多层MoS2进行了研究，以探索重新堆叠的效果。多层MoS2薄膜的电容随着每个单层沉积的增加而增加，表明MoS2纳米片以不会减少可及表面积的方式重新堆叠。作为比较，还研究了多层rGO。尽管rGO的第一层和第二层之间的电容略有增加，但后续层的电容没有进一步提高。这是因为rGO在彼此层叠时会聚集并重新堆叠，从而减小了可用表面积并减小了总电容。
3）研究人员从测量值推断出固有电容，并根据先前报道的工作进行计算。为了确定最可能准确的假设，将测量值与计算值进行了比较。研究分析证实，电解质离子可以插入相邻的MoS2层之间以及MoS2和HOPG支撑电极之间。使用这些测量值，可以推断出完全由1T MoS2组成的超级电容器的理论重量和体积极限。研究结果表明已经可以达到极限，并且可以引入缺陷或其他材料或将MoS2掺入不对称超级电容器的负极中，以进一步提高基于MoS2的超级电容器的能量密度。
Jialu Chen, et al, Intrinsic Capacitance of Molybdenum Disulfide, ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.9b10182
https://doi.org/10.1021/acsnano.9b10182
