Īpaši augstas pakāpes pseidokapacititīvas enerģijas uzglabāšana divdimensiju pārejas metāla karbīdos

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

Divdimensiju pārejas metāla karbīdi (MXENE) var nodrošināt lielāku tilpumu un laukuma kapacitāti nekā ogleklis, vadošie polimēri vai pārejas metāla oksīdi slaucīšanas ātrumā, kas pārsniedz parasto divslāņu kondensatorus. Pētnieki apstiprināja, ka dažādas elektrodu projektēšanas stratēģijas ietekmē mxēna kapacitāti tuvu teorētiskajam sprieguma logam, kā arī parādīja, ka paplašināto sprieguma logu var iegūt ne tikai stiklveida ogleklī, bet arī citos šķidruma kolektora lietojumos. Makropora elektrodu struktūra var saglabāt lieliskas kapacitātes vērtības, ja uzlādes un izlādes ātrums ir pat 1 V/s, kas pārsniedz oglekļa superkondensatoru paziņotās vērtības. Hidrogela elektrods parādīja tilpuma kapacitāti līdz 1500F/cm3 un laukuma kapacitāti 4F/cm2. Šis pētījums parāda, ka pseidorapacitori var saglabāt izcilu sniegumu slaucīšanas ātrumā virs 10 V/s, un tos var izmantot kā enerģijas ieguves un uzglabāšanas ierīces. Turklāt ir iespējams realizēt kompozītmateriālu un struktūru optimizāciju un iegūt vairāk jaunu iespēju elektroķīmiskās enerģijas ieguves, pārveidošanas un uzglabāšanas jomā.