Ultra-nagysebességű ál-capacitív energiatárolás kétdimenziós átmeneti fémkarbidokban

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

A kétdimenziós átmeneti fém-karbidok (MXENES) nagyobb térfogat- és területkapacitást biztosíthatnak, mint a szén, vezetőképes polimerek vagy átmeneti fém-oxidok söpörési sebességgel a hagyományos kettős rétegű kondenzátoroknál. A kutatók megerősítették, hogy a különböző elektróda -tervezési stratégiák befolyásolják az elméleti feszültség ablakhoz közeli mxén kapacitását, és azt is megmutatta, hogy a meghosszabbított feszültségablak nemcsak üveges szénben, hanem más folyadékgyűjtő alkalmazásokban is beszerezhető. A makropórusos elektróda szerkezete megtarthatja a kiváló kapacitási értékeket, ha a töltési és kisülési sebesség akár 1 V/s -nál is, ami meghaladja a szén -dioxid -szuperkapacitorok jelentett értékeit. A hidrogél elektróda akár 1500F/cm3 térfogat -kapacitást és 4F/cm2 területi kapacitást mutatott. Ez a tanulmány azt mutatja, hogy az ál -szerkesztők kitűnő teljesítményt tudnak fenntartani 10 V/s -nál több seprő sebességgel, és energiatermelő és tárolóeszközként használhatók. Ezenkívül lehetséges a kompozit anyagok és struktúrák optimalizálása, és további új lehetőségeket szerezhet az elektrokémiai energia betakarítás, az átalakítás és a tárolás területén.