Penyimpanan tenaga pseudocapacitive ultra tinggi dalam karbida logam peralihan dua dimensi

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

Karbida logam peralihan dua dimensi (MXENEs) boleh memberikan kapasitans volum dan kawasan yang lebih tinggi daripada karbon, polimer konduktif atau oksida logam peralihan pada kelajuan menyapu melebihi kapasitor lapisan dua konvensional. Para penyelidik mengesahkan bahawa strategi reka bentuk elektrod yang berbeza mempengaruhi kapasitans Mxene dekat dengan tetingkap voltan teoritis, dan juga menunjukkan bahawa tetingkap voltan yang dilanjutkan dapat diperoleh bukan sahaja dalam karbon kaca, tetapi juga dalam aplikasi pemungut cecair lain. Struktur elektrod macroporous dapat mengekalkan nilai kapasitans yang sangat baik apabila kadar pengecasan dan pelepasan adalah setinggi 1V/s, yang melebihi nilai yang dilaporkan oleh supercapacitor karbon. Elektrod hydrogel menunjukkan kapasitansi isipadu sehingga 1500F/cm3 dan kapasitansi kawasan 4F/cm2. Kajian ini menunjukkan bahawa pseudorapacitors dapat mengekalkan prestasi yang sangat baik pada kelajuan menyapu lebih dari 10V/s, dan boleh digunakan sebagai penuaian tenaga dan peranti penyimpanan. Selain itu, adalah mungkin untuk merealisasikan pengoptimuman bahan dan struktur komposit, dan untuk mendapatkan lebih banyak peluang baru dalam bidang penuaian tenaga elektrokimia, penukaran dan penyimpanan.