Nuovo libro di Yury Gogotsi Nature !!

A seguito di un articolo su TI3C2 pubblicato su Science l'anno scorso, Yury Gogotsi, un supercapacitore TI3C2 di capacità ultra-alta specifico per il volume, riportato a Nautre quest'anno. La scienza precedente è stata in grado di ottenere energia specifica ad alto volume in forma di film sottile. Questo lavoro fornisce un metodo per produrre un materiale bidimensionale chiamato Play-Doh, che può essere trasformato in una varietà di forme su richiesta mantenendo la sua energia specifica al massimo del volume, promettendo per applicazioni industriali.

I dispositivi di accumulo di energia sicuri e potenti stanno diventando sempre più importanti. I tempi di ricarica da secondi o minuti, con densità di alimentazione che superano quelle delle batterie, possono in linea di principio essere forniti da condensatori elettrochimici in particolare, pseudocapaditi 1,2. Recenti ricerche si sono concentrate principalmente sul miglioramento delle prestazioni gravimetriche degli elettrodi di tali sistemi, ma per l'elettronica portatile e il volume dei veicoli è a un Premium 3. Le migliori capacità volumetriche di elettrodi a base di carbonio sono circa 300 Farad per centimetro cubo 4,5; L'ossido di rutenio idratato può raggiungere capacità da 1.000 a 1.500 farad per centimetro cubo con grande ciclabilità, ma solo nei film sottili 6. Recentemente, elettrodi realizzati in carburo di titanio bidimensionale (TI 3 C 2, un membro della famiglia `mxene`), prodotto dall'incisione in alluminio dal carburo di alluminio in titanio (TI 3 ALC 2, A
Fase `max`) nell'acido idrofluorico concentrato, ha dimostrato di avere capacità volumetriche di oltre 300 farad per centimetro cubo 7,8.
Qui riportiamo un metodo per produrre questo materiale usando una soluzione di fluoro al litio e acido cloridrico. Il materiale idrofilo risultante si gonfia in volume quando idratato e può essere sagomato come argilla ed essiccato in un solido altamente conduttivo o arrotolato in pellicole spesse decine di micrometri. Film senza additivi di questo carburo di titanio "Clay" con capacità di avvolumetriche fino a 900 Farads per centimetro cubo, con eccellenti performance di ciclo e tasso. Questa capacità è quasi il doppio di quella del nostro precedente rapporto 8 e il nostro metodo sintetico offre anche un percorso molto più veloce per la produzione di film, nonché l'evitamento della gestione dell'acido idrofluorico concentrato pericoloso.