Ülimalt kõrge pseudokapaaktiivse energia salvestamine kahemõõtmeliste üleminekute metallist karbiidides

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

Kahemõõtmelised siirdemetallist karbiidid (Mxenid) võivad pakkuda suuremat mahtu ja pindala mahtuvust kui süsiniku, juhtivate polümeeride või siirdemetalli oksiidide pühkimiskiirusel, mis ületavad tavapäraste kahekihiliste kondensaatorite oma. Teadlased kinnitasid, et erinevad elektroodide projekteerimisstrateegiad mõjutavad MXEeni mahtuvust teoreetilise pingeakna lähedal, ja näitasid ka, et laiendatud pingeaken võib saada mitte ainult klaasjas süsiniku, vaid ka teistes vedeliku kogujarakendustes. Makropoorse elektroodi struktuur võib säilitada suurepäraseid mahtuvuse väärtusi, kui laadimis- ja tühjendamiskiirus on koguni 1 V/s, mis ületab süsiniku superkondensaatorite esitatud väärtusi. Hüdrogeeli elektroodil oli mahtu mahtuvus kuni 1500f/cm3 ja pindala mahtuvus 4F/cm2. See uuring näitab, et pseudorapatsiitorid suudavad suurepärase jõudluse säilitada üle 10 V/s pühkimiskiirusel ning neid saab kasutada energia koristamise ja hoiuseadmetena. Lisaks on võimalik mõista komposiitmaterjalide ja konstruktsioonide optimeerimist ning saada rohkem uusi võimalusi elektrokeemilise energia kogumise, muundamise ja ladustamise valdkonnas.