Stockage d'énergie pseudocapacitif ultra-élevé dans des carbures métalliques de transition bidimensionnels

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

Les carbures métalliques de transition bidimensionnels (MXENES) peuvent fournir un volume et une capacité de surface plus élevés que le carbone, les polymères conductrices ou les oxydes de métal de transition à des vitesses de balayage au-delà de celles des condensateurs à double couche conventionnels. Les chercheurs ont confirmé que différentes stratégies de conception d'électrodes affectent la capacité de mXene près de la fenêtre de tension théorique, et ont également montré que la fenêtre de tension étendue peut être obtenue non seulement dans le carbone vitreux, mais également dans d'autres applications de collecteur de liquide. La structure des électrodes macroporeuses peut conserver d'excellentes valeurs de capacité lorsque le taux de charge et de décharge est aussi élevé que 1V / s, ce qui dépasse les valeurs rapportées des supercondensateurs de carbone. L'électrode hydrogel a montré une capacité de volume allant jusqu'à 1500F / cm3 et une capacité de zone de 4F / cm2. Cette étude montre que les pseudorapacites peuvent maintenir d'excellentes performances à des vitesses de balayage supérieures à 10V / s et peuvent être utilisées comme dispositifs de récolte d'énergie et de stockage. De plus, il est possible de réaliser l'optimisation des matériaux et des structures composites, et d'obtenir plus de nouvelles opportunités dans le domaine de la récolte, de la conversion et du stockage électrochimiques.