本文，曼苏尔大学Amr Awad Ibrahim等研究人员在《Journal of Power Sources》期刊发表名为“Rationally designed phosphorus-doped Ni3S2 nanoparticles on laser-induced graphene for scalable and flexible interdigitated micro-supercapacitor”的论文，研究采用创新方法，将磷掺杂硫化镍与激光诱导石墨烯（LIG）结合，制备出柔性微型超级电容器。硫化镍（Ni₃S₂）作为超级电容器的电极材料正日益受到关注。
为此，我们提出双步电沉积法在激光诱导石墨烯上合成P10-Ni3S2复合材料。共掺杂样品展现出优异的赝电容特性，使其作为独立电极应用于超级电容器时，性能显著优于单掺杂样品。磷原子掺杂硫化镍纳米材料可增强其导电性和稳定性。在三电极体系中，P10-Ni3S2电极在1.0 mA cm-2电流密度下展现出510.38 mF cm-2的卓越比电容。此外，该微型超级电容器展现出优异的循环寿命，经3000次循环后仍保持82.23%以上初始性能，并在8.0 mA cm−2电流密度下实现100%库仑效率。磷原子与Ni3S2在激光诱导石墨烯表面均匀分布，通过双重效应显著提升电极效率。组装电池成功驱动多种LED及电子设备，验证了其实际应用潜力。该方法为在激光诱导石墨烯上合成磷掺杂Ni₃S₂提供了新途径，兼具成本效益优势，有望成为便携式储能设备的理想候选材料。
综上所述，我们成功采用两步电化学沉积技术，基于磷掺杂Ni₃S₂纳米颗粒制备出具有互连多孔结构的指状MSCs，实现了多样化的制备策略。与纯电极相比，通过磷杂原子掺杂Ni₃S₂可显著提升其能量存储容量。在三电极体系中，合成的P10-Ni₃S₂/LIG电极展现出高达85 mAh cm⁻²的比容量，分别比纯Ni₃S₂/LIG和Ni-P/LIG电极高出约18倍和7倍。此外，该指状电池展现出5.5 μWh cm⁻²的高能量密度和1.03 mW cm⁻²的功率密度。组装器件在8.0 mA cm⁻²条件下经3000次循环测试仍保持优异长期稳定性，这得益于杂原子的关键作用确保了可靠性。其性能保持率超过初始值的82.23%，并实现了100%的库仑效率。此外，通过该组装电池为不同功率的LED及电子设备供电的实验，证实了该储能装置的成功应用，表明P10-Ni₃S₂/LIG纳米结构体系是未来储能系统的有力候选方案。值得注意的是，基于激光技术的瞬态直接书写特性，可制备出具有独特性能的新型材料。
文献：https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.239180
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