Emmagatzematge d’energia pseudocapacitiva d’alt ritme en carburs metàl·lics de transició bidimensionals

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

Els carburs metàl·lics de transició bidimensionals (mxenes) poden proporcionar un volum i una capacitat més elevada que el carboni, els polímers conductors o els òxids metàl·lics de transició a velocitats àmplies més enllà dels dels condensadors convencionals de doble capa. Els investigadors van confirmar que diferents estratègies de disseny d’elèctrodes afecten la capacitança de Mxene a prop de la finestra de tensió teòrica i també van demostrar que la finestra de tensió estesa es pot obtenir no només en carboni vidre, sinó també en altres aplicacions de col·leccionistes de fluids. L’estructura d’elèctrodes macroporosos pot conservar valors excel·lents de capacitança quan la velocitat de càrrega i descàrrega és tan alta com 1V/s, que supera els valors reportats dels supercapacitors de carboni. L’elèctrode d’hidrogel va mostrar una capacitança de volum de fins a 1500F/cm3 i una capacitança d’àrea de 4F/CM2. Aquest estudi demostra que els pseudorapacitors poden mantenir un excel·lent rendiment a velocitats àmplies de més de 10V/s i es poden utilitzar com a dispositius de recol·lecció i emmagatzematge d’energia. A més, és possible realitzar l’optimització de materials i estructures compostes i obtenir més oportunitats noves en el camp de la recol·lecció, conversió i emmagatzematge d’energia electroquímica.