كتاب Yury Gogotsi الجديد الطبيعة !!

بعد مقال عن TI3C2 المنشور في Science العام الماضي ، تم الإبلاغ عن Yury Gogotsi ، وهو مكثف SuperCapacitor TI3C2 المرتفع للغاية في Nautre هذا العام. لم يتمكن العلم السابق فقط من تحقيق طاقة محددة في الحجم الكبير في شكل فيلم رفيع. يوفر هذا العمل طريقة لإنتاج مادة ثنائية الأبعاد تسمى Play-doh ، والتي يمكن تحويلها إلى مجموعة متنوعة من الأشكال عند الطلب مع الحفاظ على طاقة محددة للغاية في الحجم ، واعدة للتطبيقات الصناعية.

أصبحت أجهزة تخزين الطاقة الآمنة والقوية ذات أهمية متزايدة. يمكن توفير أوقات الشحن من ثوان إلى دقائق ، مع كثافات الطاقة التي تتجاوز تلك الموجودة في البطاريات ، من قبل المكثفات الكهروكيميائية في وخاصة ، 1،2. ركزت الأبحاث الحديثة بشكل أساسي على تحسين الأداء الجاذبية للأقطاب الكهربائية لهذه الأنظمة ، ولكن بالنسبة للإلكترونيات المحمولة وحجم المركبات يكون حجمها 3. أفضل السعة الحجمي للأقطاب الأقطاب القائمة على الكربون حوالي 300 فاراد لكل سنتيمتر مكعب 4،5 ؛ يمكن أن يصل أكسيد الروثينيوم المائي إلى السعة من 1000 إلى 1500 فاراد لكل سنتيمتر مكعب مع قابلية للدراجات الكبرى ، ولكن فقط في الأفلام الرقيقة 6. في الآونة الأخيرة ، أقطاب مصنوعة من كربيد التيتانيوم ثنائي الأبعاد (Ti 3 C 2 ، وهو عضو في عائلة Mxene`) ، التي تنتجها الألومنيوم المحفور من كربيد الألمنيوم التيتانيوم (Ti 3 ALC 2 ، أ
"الطور الأقصى) في حمض الهيدروفلوريك المركّز ، وقد ثبت أن لديها السعم الحجمي لأكثر من 300 فاراد لكل سنتيمتر مكعب 7،8.
نبلغ هنا عن طريقة لإنتاج هذه المادة باستخدام محلول من فلوريد الليثيوم وحمض الهيدروكلوريك. تتضخم المواد المحبة للماء الناتجة في الحجم عند رطوبة ، ويمكن تشكيلها مثل الطين وتجفيفها في صلبة موصلة للغاية أو مدفوعة في أفلام عشرات الميكرومتر. الأفلام الخالية من الإضافة لهذا كربيد التيتانيوم `Clay` hasvolumetric السعادات التي تصل إلى 900 farad لكل سنتيمتر مكعب ، مع تواجد ممتازة وعروض معدل. هذه السعة تقارب ضعف تقريرنا السابق 8 ، كما أن طريقتنا الاصطناعية توفر أيضًا طريقًا أسرع بكثير لإنتاج الأفلام بالإضافة إلى تجنب التعامل مع حمض الهيدروفلوريك المركّز الخطير.