Ultra-vysoko sazba pseudokapacitivního skladování energie u dvourozměrných přechodných kovových karbidů

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

Dvourozměrné přechodové kovové karbidy (MXENES) mohou poskytnout vyšší objem a kapacitu plochy než uhlík, vodivé polymery nebo oxidy přechodných kovů při rychlostech zametacích nad rámec konvenčních dvouvrstvých kondenzátorů. Vědci potvrdili, že různé strategie návrhu elektrod ovlivňují kapacitu mxenu v blízkosti teoretického napětí a také ukázaly, že rozšířené okno napětí lze získat nejen ve sklovitém uhlíku, ale také v jiných aplikacích sběratelů tekutin. Makroporézní struktura elektrody si může zachovat vynikající hodnoty kapacity, když je rychlost nabíjení a vypouštění stejně vysoká jako 1V/s, což přesahuje hlášené hodnoty superkondenzátorů uhlíku. Hydrogelová elektroda vykazovala objemovou kapacitu až 1500F/cm3 a kapacitu plochy 4F/cm2. Tato studie ukazuje, že pseudorapacitory mohou udržovat vynikající výkon při rychlostech zametání nad 10 V/s a lze je použít jako zařízení pro sběr a skladování energie. Kromě toho je možné realizovat optimalizaci kompozitních materiálů a struktur a získat více nových příležitostí v oblasti sběru elektrochemické energie, přeměny a skladování.