Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Molybdenum single-atom-bridged ReS2–graphene heterostructures for boosting supercapacitor performance

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15640%2F25%3A73631549" target="_blank" >RIV/61989592:15640/25:73631549 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61989100:27640/25:10258726

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725066367?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725066367?via%3Dihub</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2025.165798" target="_blank" >10.1016/j.cej.2025.165798</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Molybdenum single-atom-bridged ReS2–graphene heterostructures for boosting supercapacitor performance

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Rhenium disulfide (ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;), a two-dimensional transition metal dichalcogenide (TMD), possesses weak interlayer interactions and tunable band gap, however its limited charge storage and cycling stability hinder its application in supercapacitors (SCs). This work demonstrates a paradigm shift in the performance of ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt; by introducing molybdenum (Mo) single-atom reactive centers, leading to strong interfacial coupling with a nitrogen-doped graphene (GN3). Notably, Mo‑nitrogen bonds are formed enhancing charge storage in the Mo-ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;@GN3 (MRG-2) heterostructure. The incorporation of Mo also induces p-type doping (beneficial for coupling with the n-type GN3), lowers the band gap, and enhances the activity of the in-plane sulfur atoms. The MRG-2 electrode delivered 87 % and 31 % increase in capacitance compared to pristine ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt; and Mo-ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;, respectively, along with a four-fold enhancement in electrical conductivity. An asymmetric SC cell using MRG-2 as the negative and NiCo&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;S&lt;inf&gt;4&lt;/inf&gt;/graphene as the positive electrode achieved exceptional gravimetric (54.3 Wh kg&lt;sup&gt;−1&lt;/sup&gt; at 1.0 kW kg&lt;sup&gt;−1&lt;/sup&gt;), volumetric (110.5 mWh cm&lt;sup&gt;−3&lt;/sup&gt; at 0.940 W cm&lt;sup&gt;−3&lt;/sup&gt;), and areal (54.3 μWh cm&lt;sup&gt;−2&lt;/sup&gt; at 1.0 mW cm&lt;sup&gt;−2&lt;/sup&gt;) energy densities, and remained stable for at least 10,000 cycles. These findings establish interfacial single-atom engineering as a transformative approach to optimizing TMD-based heterostructures for next-generation energy storage technologies.

  • Název v anglickém jazyce

    Molybdenum single-atom-bridged ReS2–graphene heterostructures for boosting supercapacitor performance

  • Popis výsledku anglicky

    Rhenium disulfide (ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;), a two-dimensional transition metal dichalcogenide (TMD), possesses weak interlayer interactions and tunable band gap, however its limited charge storage and cycling stability hinder its application in supercapacitors (SCs). This work demonstrates a paradigm shift in the performance of ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt; by introducing molybdenum (Mo) single-atom reactive centers, leading to strong interfacial coupling with a nitrogen-doped graphene (GN3). Notably, Mo‑nitrogen bonds are formed enhancing charge storage in the Mo-ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;@GN3 (MRG-2) heterostructure. The incorporation of Mo also induces p-type doping (beneficial for coupling with the n-type GN3), lowers the band gap, and enhances the activity of the in-plane sulfur atoms. The MRG-2 electrode delivered 87 % and 31 % increase in capacitance compared to pristine ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt; and Mo-ReS&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;, respectively, along with a four-fold enhancement in electrical conductivity. An asymmetric SC cell using MRG-2 as the negative and NiCo&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt;S&lt;inf&gt;4&lt;/inf&gt;/graphene as the positive electrode achieved exceptional gravimetric (54.3 Wh kg&lt;sup&gt;−1&lt;/sup&gt; at 1.0 kW kg&lt;sup&gt;−1&lt;/sup&gt;), volumetric (110.5 mWh cm&lt;sup&gt;−3&lt;/sup&gt; at 0.940 W cm&lt;sup&gt;−3&lt;/sup&gt;), and areal (54.3 μWh cm&lt;sup&gt;−2&lt;/sup&gt; at 1.0 mW cm&lt;sup&gt;−2&lt;/sup&gt;) energy densities, and remained stable for at least 10,000 cycles. These findings establish interfacial single-atom engineering as a transformative approach to optimizing TMD-based heterostructures for next-generation energy storage technologies.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL

  • ISSN

    1385-8947

  • e-ISSN

    1873-3212

  • Svazek periodika

    520

  • Číslo periodika v rámci svazku

    September

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    nestránkováno

  • Kód UT WoS článku

    001550198600019

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105010852167