Ultra vysokú rýchlosť pseudokapacitného skladovania energie pri dvojrozmerných karbidoch prechodného kovu

(Nature Energy, 2017, doi: 10.1038/nenergy.2017.105)

Dvojrozmerné karbidy prechodného kovu (MXENES) môžu poskytnúť vyšší objem a kapacita objemu ako uhlík, vodivé polyméry alebo oxidy prechodných kovov pri rýchlostiach zametania mimo rýchlosti konvenčných dvojvrstvových kondenzátorov. Vedci potvrdili, že rôzne stratégie navrhovania elektród ovplyvňujú kapacitu mxénu v blízkosti teoretického okna napätia, a tiež ukázali, že predĺžené okno napätia sa dá získať nielen v sklovitej uhlíku, ale aj v iných aplikáciách kolektorov tekutín. Štruktúra makroporéznej elektród si môže zachovať vynikajúce hodnoty kapacity, keď je rýchlosť nabíjania a vybíjania až 1V/s, čo presahuje hlásené hodnoty uhlíkových superkondenzátorov. Hydrogélová elektróda vykázala objemovú kapacitu až 1500 ° F/cm3 a kapacitu oblasti 4F/cm2. Táto štúdia ukazuje, že pseudorapacitéri si môžu udržiavať vynikajúci výkon pri rýchlosti zametania nad 10 V/s a môžu sa použiť ako zariadenia na zber a skladovanie energie. Okrem toho je možné realizovať optimalizáciu kompozitných materiálov a štruktúr a získať viac nových príležitostí v oblasti zberu elektrochemickej energie, konverzie a skladovania.