Ultra-high-rate pseudocapacitive energy storage sa two-dimensional transition metal carbides

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

Ang dalawang-dimensional na paglipat ng metal na karbida (MXenes) ay maaaring magbigay ng mas mataas na dami at kapasidad ng lugar kaysa sa carbon, conductive polymers o paglipat ng mga metal oxides sa pagwawalis ng bilis na lampas sa mga maginoo na dobleng layer na capacitors. Kinumpirma ng mga mananaliksik na ang iba't ibang mga diskarte sa disenyo ng elektrod ay nakakaapekto sa kapasidad ng mxene na malapit sa window ng teoretikal na boltahe, at ipinakita din na ang pinalawig na window ng boltahe ay maaaring makuha hindi lamang sa glassy carbon, kundi pati na rin sa iba pang mga aplikasyon ng kolektor ng likido. Ang istraktura ng macroporous electrode ay maaaring mapanatili ang mahusay na mga halaga ng kapasidad kapag ang singilin at paglabas ng rate ay kasing taas ng 1V/s, na lumampas sa naiulat na mga halaga ng carbon supercapacitors. Ang hydrogel electrode ay nagpakita ng isang dami ng kapasidad ng hanggang sa 1500F/cm3 at isang kapasidad ng lugar na 4F/cm2. Ang pag -aaral na ito ay nagpapakita na ang mga pseudorapacitors ay maaaring mapanatili ang mahusay na pagganap sa pagwawalis ng bilis ng higit sa 10V/s, at maaaring magamit bilang mga aparato sa pag -aani ng enerhiya at imbakan. Bukod dito, posible na mapagtanto ang pag -optimize ng mga pinagsama -samang materyales at istraktura, at upang makakuha ng mas maraming mga bagong pagkakataon sa larangan ng pag -aani ng enerhiya ng electrochemical, pag -convert at imbakan.