Le nouveau livre de Yury Gogotsi Nature !!

À la suite d'un article sur TI3C2 publié dans Science l'année dernière, Yury Gogotsi, un supercondensateur TI3C2 à capacité ultra-élevée, a rapporté cette année à Nautre. La science antérieure n'a pu obtenir une énergie spécifique à un volume élevé que sous forme de couches minces. Ce travail fournit une méthode pour produire un matériau bidimensionnel appelé Play-DOH, qui peut être transformé en une variété de formes à la demande tout en maintenant son énergie spécifique à volume ultra-élevé, prometteur pour les applications industrielles.

Les dispositifs de stockage d'énergie sûrs et puissants deviennent de plus en plus importants. Les temps de charge des secondes à minutes, avec des densités de puissance dépassant celles des batteries, peuvent en principe être fournies par des condensateurs électrochimiques en particulier, les pseudoconapacites 1,2. Des recherches récentes se sont principalement concentrées sur l'amélioration des performances gravimétriques des électrodes de ces systèmes, mais pour l'électronique portable et les véhicules, le volume est de Premium 3. Les meilleures capacités volumétriques d'électrodes à base de carbone sont d'environ 300 farads par centimètre cube 4,5; L'oxyde de ruthénium hydraté peut atteindre des capacités de 1 000 à 1 500 farads par centimètre cube avec une grande cyclabilité, mais uniquement dans les films minces 6. Récemment, des électrodes en carbure de titane bidimensionnel (Ti 3 C 2, membre de la famille «MXENE»), produite par la gravure en aluminium de carbure d'aluminium de titane (Ti 3 Alc 2, A
La phase «max») dans l'acide hydrofluorique concentré s'est avérée avoir des capacités volumétriques de plus de 300 farads par centimètre cube 7,8.
Nous rapportons ici une méthode de production de ce matériau en utilisant une solution de fluorure de lithium et d'acide chlorhydrique. Le matériau hydrophile résultant gonfle en volume lorsqu'il est hydraté et peut être en forme d'argile et séché en un solide hautement conducteur ou roulé dans des films de dizaines de micromètres d'épaisseur. Films sans additif de ce carbure de titane «argile» capacités volumétriques allant jusqu'à 900 farads par centimètre cube, avec d'excellentes performances de cyclabilité et de taux. Cette capacité est presque le double de celle de notre rapport précédent 8, et notre méthode synthétique offre également une voie beaucoup plus rapide pour la production de films ainsi que l'évitement de la gestion de l'acide hydrofluorique concentré dangereux.