Itin aukšto lygio pseudokapacinė energijos kaupimas dvimatėse pereinamojo metalo karbiduose

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

Dviejų matmenų pereinamieji metalų karbidai (MXENE) gali užtikrinti didesnę tūrio ir ploto talpą nei anglies, laidūs polimerai ar pereinamieji metalų oksidai, esant dideliam greičiui, viršijančiam įprastus dvigubo sluoksnio kondensatorių. Tyrėjai patvirtino, kad skirtingos elektrodų projektavimo strategijos daro įtaką MXENE talpai arti teorinio įtampos lango, taip pat parodė, kad išplėstinę įtampos langą galima gauti ne tik stiklinėje anglies, bet ir kitose skysčių kolektorių programose. Makroporinė elektrodų struktūra gali išlaikyti puikias talpos vertes, kai įkrovimo ir iškrovimo greitis yra net 1 V/s, o tai viršija praneštas anglies superkondensatorių vertes. Hidrogelio elektrodas parodė tūrio talpą iki 1500F/cm3, o ploto talpa - 4F/cm2. Šis tyrimas rodo, kad pseudorapacitoriai gali išlaikyti puikų našumą esant didesniam kaip 10 V/s greičiui, ir gali būti naudojami kaip energijos derliaus nuėmimo ir laikymo įtaisai. Be to, galima realizuoti kompozicinių medžiagų ir konstrukcijų optimizavimą ir gauti daugiau naujų galimybių elektrocheminės energijos rinkimo, konvertavimo ir saugojimo srityje.