O novo livro de Yury Gogotsi Nature !!

Após um artigo sobre o TI3C2 publicado na Science no ano passado, Yury Gogotsi, um supercapacitor Ti3C2 de capacidade de volume ultra-alto, relatado em Nautre este ano. A ciência anterior só conseguiu obter energia específica de alto volume em forma de filme fino. Este trabalho fornece um método para produzir um material bidimensional chamado Play-Doh, que pode ser transformado em uma variedade de formas sob demanda, mantendo sua energia específica de volume ultra-alto, promissor para aplicações industriais.

Dispositivos de armazenamento de energia seguros e poderosos estão se tornando cada vez mais importantes. Tempos de carregamento de segundos a minutos, com densidades de energia excedendo as das baterias, podem, em princípio, ser fornecidas por capacitores eletroquímicos em particular, pseudocapacitores 1,2. Pesquisas recentes se concentraram principalmente em melhorar o desempenho gravimétrico dos eletrodos de tais sistemas, mas para eletrônicos e veículos portáteis o volume é de um prêmio 3. As melhores capacitâncias volumétricas de eletrodos à base de carbono são cerca de 300 farads por centímetro cúbico 4,5; O óxido de rutênio hidratado pode atingir capacitâncias de 1.000 a 1.500 farads por centímetro cúbico com grande ciclabilidade, mas apenas em filmes finos 6. Recentemente, os eletrodos feitos de carboneto de titânio bidimensional (Ti 3 C 2, um membro da família `mxene`), produzido por gravação de alumínio a partir de carboneto de alumínio de titânio (Ti 3 ALC 2, A
`Fase max`) no ácido hidrofluórico concentrado, demonstrou ter capacitâncias volumétricas de mais de 300 farads por centímetro cúbico 7,8.
Aqui, relatamos um método de produzir esse material usando uma solução de fluoreto de lítio e ácido clorídrico. O material hidrofílico resultante incha em volume quando hidratado e pode ser modelado como argila e seco em um sólido altamente condutor ou enrolado em filmes dezenas de micrômetros de espessura. Filmes sem aditivos deste carboneto de titânio `Clay 'têm capacitâncias volumétricas de até 900 farads por centímetro cúbico, com excelentes performances de ciclabilidade e taxa. Essa capacitância é quase duas vezes a do nosso relatório anterior 8, e nosso método sintético também oferece uma rota muito mais rápida para a produção de filmes, bem como a prevenção do manuseio de ácido hidrofluórico concentrado perigosa.