Ultra-visoka psevdokapativna shranjevanje energije v dvodimenzionalnih prehodnih kovinskih karbidih

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

Dvodimenzionalni prehodni kovinski karbidi (MXENE) lahko zagotavljajo večjo prostornino in območje kapacitivnosti kot ogljik, prevodni polimeri ali prehodne kovinske okside s hitrostmi, ki presegajo običajne dvoslojne kondenzatorje. Raziskovalci so potrdili, da različne strategije oblikovanja elektrod vplivajo na kapacitivnost mxena blizu teoretičnega napetostnega okna, poleg tega pa so pokazali, da je mogoče razširjeno napetostno okno dobiti ne samo v steklenem ogljiku, ampak tudi v drugih aplikacijah za zbiranje tekočin. Makroporozna struktura elektrode lahko ohrani odlične vrednosti kapacitivnosti, kadar je hitrost polnjenja in odvajanja do 1V/s, kar presega prijavljene vrednosti ogljikovih superkondenzatorjev. Hidrogelna elektroda je pokazala prostorninsko kapacitivnost do 1500F/cm3 in območje kapacitivnosti 4F/cm2. Ta študija kaže, da lahko psevdorapacitorji ohranijo odlične zmogljivosti s hitrostmi po 10 V/s in se lahko uporabljajo kot naprave za nabiranje in shranjevanje energije. Poleg tega je mogoče uresničiti optimizacijo sestavljenih materialov in struktur ter pridobiti več novih priložnosti na področju elektrokemičnega nabiranja energije, pretvorbe in skladiščenja.