אחסון אנרגיה פסאודוקאפיטיבית גבוהה במיוחד במעבר דו ממדי קרבידס מתכת

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

קרבידי מתכת דו-ממדיים (MXENES) יכולים לספק קיבול נפח ואזור גבוה יותר מאשר פחמן, פולימרים מוליכים או תחמוצות מתכת מעבר במהירויות גורפות מעבר לאלה של קבלים שכבה כפולה קונבנציונאלית. החוקרים אישרו כי אסטרטגיות תכנון אלקטרודות שונות משפיעות על קיבולו של MXENE קרוב לחלון המתח התיאורטי, והראו גם כי ניתן להשיג את חלון המתח המורחב לא רק בפחמן מזוגג, אלא גם ביישומי אספן נוזלים אחרים. מבנה האלקטרודה המקרופורי יכול לשמור על ערכי קיבול מצוינים כאשר קצב הטעינה והפרקה הוא גבוה כמו 1 וולט/שניות, מה שעולה על הערכים המדווחים של פחמי -על פחמן. האלקטרודה ההידרוג'ל הראתה קיבול נפח של עד 1500F/ס"מ 3 וקיבול שטח של 4F/CM2. מחקר זה מראה כי Pseudorapacitors יכולים לשמור על ביצועים מצוינים במהירויות גורפות מעל 10 וולט/שניות, ויכולים לשמש כמכשירי קציר אנרגיה ואחסון. יתר על כן, ניתן לממש את האופטימיזציה של חומרים ומבנים מורכבים, ולקבל הזדמנויות חדשות יותר בתחום הקציר, המרה ואחסון של אנרגיה אלקטרוכימית.