مواد دو بعدی یکی از مهم ترین دسته از مواد می باشند که در دهه اخیر مورد مطالعه ی گسترده قرار گرفته است. خواصی نظیر نسبت سطح به حجم بالا، ویژگی های مکانیکی، نوری و الکتریکی قابل تنظیم آن ها، باعث شده است که گزینه مؤثری در کاربردهایی مانند اپتوالکتریک، قطعات الکترونیکی، انرژی، محیط زیست و پزشکی باشند. گرافن به دلیل داشتن خواص فوق العاده در رسانندگی الکتریکی به ماده ای منحصر به فرد تبدیل شده است و به طور گسترده ای در الکترونیک استفاده می شود. خازن های الکتروشیمیایی یا ابرخازن ها به عنوان ادوات ذخیره بار الکتریکی مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از مهم ترین عواملی که ظرفیت ابرخازن ها را تحت کنترل قرار می دهد ساختار و خواص الکترود آن می باشد. در بین ترکیبات مختلف استفاده شده در ابرخازن ها، مواد پایه گرافنی به ویژه گرافن به دلیل ساختار منحصر به فرد، راه را برای نفوذ الکترولیت تسهیل کرده و سبب افزایش ذخیره انرژی می شود. در این پژوهش، مداد، نانو صفحات مولیبدن دی سولفید (MoS2)، تیتانیوم تری سولفید (TiS3) و فرانکایت (Franckeite) روی بستر کاغذی به روش ارزان و ساده قرار گرفتند و به عنوان الکترود ابرخازن استفاده شدند. نمونه ها به عنوان الکترود کار در کنار الکترود مرجع نقره/نقره جیوه و الکترود کانتر پلاتین در یک سیستم الکتروشیمیایی سه الکتروده تست شدند. همچنین از محلول یک مولار سدیم سولفات به عنوان الکترولیت استفاده شد. نتایج نشان داد که الکترود مبتنی بر مداد در مقایسه با سایر مواد دوبعدی با بیشترین ظرفیت خازنی همراه است. نکته جالب این است که در نمونه های هیبریدی MoS2@pencil، TiS3@pencil و Franckeite@pencil افزایش چشمگیر ظرفیت خازنی مشاهده شد که لایه های گرافنی به عنوان یک بستر رسانا در جمع آوری یون ها و بهبود فرایند ذخیره انرژی بسیار موثر هستند.
