非金属氨离子具有安全性高、摩尔质量小、水化半径小等特点，在耐磨水系超级电容器中显示出巨大的优势。构建高能量密度的柔性铵离子不对称超级电容器(AASCs)的构建极具应用前景，但由于缺乏高容量的赝电容阳极，仍然具有挑战性。

近日，南京航空航天大学Xiaogang Zhang，中科院苏州纳米所Qichong Zhang，Qingwen Li采用水热法和氮化法，合理构建了一种在碳纳米管上生长的TiN纳米线上锚定了MoS₂纳米片的多功能核−壳层异质结构电极（MoS₂@TiN/CNTF)。

文章要点

1）值得注意的是，排列良好的TiN纳米线作为高导电性的核心，而均匀分布的MoS₂纳米片作为壳层提供了丰富的电化学活性中心。密度泛函理论(DFT)计算揭示了MoS₂纳米片与TiN纳米线之间强烈的界面相互作用对NH₄⁺吸附的增强作用。此外，界面电荷的重新分布有利于电导率的提高。

2）结果表明，这种复合电极在2 mA cm⁻²时的比电容为1102.5 mF cm⁻²，是MoS₂@/CNTF电极的2倍。通过扭转MoS₂@TiN/CNTF阳极和MnO₂/CNTF阴极，分别在NH₄Cl-PVA凝胶电解液中修饰，制备了最大输出电压为2.0 V的柔性纤维状AASCs。组装后的FAASCs的比电容为351.2 mF cm⁻²，能量密度为195.1 μWh cm⁻²。

因此，这种典型的柔性阳极由具有独特电化学性能的分级异质结构组成，为构建下一代可穿戴FAASCs开发了一套有价值的指南。

参考文献

Lijie Han, et al, Arrayed Heterostructures of MoS2 Nanosheets Anchored TiN Nanowires as Efficient Pseudocapacitive Anodes for Fiber-Shaped Ammonium-Ion Asymmetric Supercapacitors, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05905

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05905