Accessibilité améliorée des ions Li dans le carbure de titane MXene par terminaison au chlorure stérique

La pseudocapacitance est un mécanisme clé de stockage de charge pour des dispositifs de stockage d'énergie électrochimique avancés, caractérisés par l'atteinte simultanée d'une haute capacitance et d'un taux de charge/décharge élevé grâce à l'utilisation de chimies redox de surface. Les MXenes, une famille de composés stratifiés, sont des matériaux d'électrode de type pseudocapaciteur qui présentent un stockage de charge grâce à un accès aux ions exceptionnellement rapide vers les sites redox. Ici, les auteurs démontrent la terminaison au chlorure stérique dans le Ti 2 C T x (T x : groupes de terminaison de surface) pour ouvrir l'espace intercalé entre les unités individuelles de Ti 2 C T x 2D. L'espace intercalé ouvert améliore considérablement l'accessibilité des ions Li, conduisant à des capacitances gravimétriques et volumiques élevées (300 F g −1 et 130 F cm −3) avec moins de limitation par diffusion. Un supercondensateur hybride à ions Li, composé de l'électrode négative Ti 2 C T x et de l'électrode positive LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2, affiche une densité d'énergie spécifique sans précédent de 160 W h kg −1 à 220 W kg −1 basée sur le poids total des matériaux actifs positifs et négatifs.