Supercondensator op basis van mangaanoxide

Een nieuwe supercondensator op basis van mangaanoxide zou de opslagcapaciteit van batterijen kunnen combineren met het hoge vermogen en snel opladen van andere supercondensatoren. Door mangaanoxide te combineren met kobaltmangaanoxide wordt een heterostructuur gevormd waarin grensvlakeigenschappen kunnen worden afgestemd.

De groep begon met simulaties om te zien hoe de eigenschappen van mangaanoxide veranderen in combinatie met andere materialen. Toen ze het koppelden aan een halfgeleider, ontdekten ze dat het een geleidend grensvlak maakte met een lage weerstand tegen elektronen- en ionentransport. Dit is belangrijk omdat het materiaal anders langzaam oplaadt.

De combinatie van mangaanoxide met kobalt-mangaanoxide als positieve elektrode en een vorm van grafeenoxide als negatieve elektrode levert een asymmetrische supercondensator op met een hoge energiedichtheid, opmerkelijke vermogensdichtheid en uitstekende cyclusstabiliteit.

Door de laterale afmetingen en dikte op te schalen, heeft het materiaal de potentie om te worden gebruikt in elektrische voertuigen. De volgende stap zal zijn om de interface af te stemmen waar de halfgeleidende en geleidende lagen elkaar ontmoeten voor betere prestaties. Het team zal de supercondensator toevoegen aan reeds ontwikkelde flexibele, draagbare elektronica en sensoren als energievoorziening voor die apparaten of direct als zelfaangedreven sensoren.