Almacenamento de enerxía pseudocapacitiva de alta velocidade en carburos metálicos de transición bidimensional

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

Os carburos metálicos de transición bidimensional (mxenes) poden proporcionar un maior volume e capacitancia de área que o carbono, os polímeros condutores ou os óxidos metálicos de transición a velocidades de varrido máis aló dos condensadores convencionais de dobre capa. Os investigadores confirmaron que diferentes estratexias de deseño de electrodos afectan á capacitancia de Mxene preto da xanela de tensión teórica e tamén demostraron que a xanela de tensión prolongada se pode obter non só en carbono de vidro, senón tamén noutras aplicacións de colectores de fluídos. A estrutura de electrodos macroporos pode conservar excelentes valores de capacitancia cando a taxa de carga e descarga é de 1v/s, o que supera os valores reportados dos supercapacitores de carbono. O electrodo de hidrogel mostrou unha capacitancia de volume de ata 1500F/cm3 e unha capacitancia de área de 4F/cm2. Este estudo demostra que os pseudorapacitores poden manter un excelente rendemento a velocidades de varrido de máis de 10V/s e poden usarse como dispositivos de recolección de enerxía e almacenamento. Ademais, é posible realizar a optimización de materiais e estruturas compostas e obter máis novas oportunidades no campo da colleita de enerxía electroquímica, conversión e almacenamento.