Ионные "магистрали" в электродах аккумуляторных батарей позволят им заряжаться за считанные секунды

Суперконденсаторы выгодно отличаются от аккумуляторных батарей тем, что накапливают и отдают энергию быстрее. Но их минус в настоящее время – в малой ёмкости и высокой цене. Группа ученых из университета Дрексала завершила работу над изобретением особого двухмерного материала, который был назван MXene. Если изготавливать из этого материала электроды, то они позволяют собрать устройство, ёмкость которого уже можно сопоставить с обычной аккумуляторной батареей, а скорость близка к скорости суперконденсаторов.

За счет высокой проводимости материала MXene дает возможность заряжать опытные накопительные устройства буквально за несколько секунд. Однако, такая скорость накопления энергии зависит не только от материала электродов, но и от их структуры. Электрод должен иметь несколько активных участков, на которых происходят окислительно-восстановительные электрохимические реакции.

Изобретенный материал MXene – это сложное соединение из металлокарбида, оно имеет микропористую структуру, которая вся представляет собой активное место электрода, что позволяет огромному количеству ионов участвовать в химических реакциях.

Таким образом, так называемая «ионная магистраль» в материале MXene дает возможность ионам попадать до места электрохимической реакции очень быстро и в большом количестве. Это ещё одна перспективная технология, которая может перевернуть рынок накопителей энергии.