Hoogpresterende mangaan-oxide supercondensator: Batterijopslag gecombineerd met snelladen

Een nieuwe supercondensator gebaseerd op mangaan-oxide kan de opslagcapaciteit van batterijen combineren met het hoge vermogen en snelladen van andere supercondensators. Door mangaan-oxide te combineren met kobalt-mangaan-oxide, wordt een heterostructuur gevormd waarin interface-eigenschappen afgestemd kunnen worden.

De groep startte met simulaties om te zien hoe mangaan-oxide's eigenschappen veranderen wanneer gekoppeld met andere materialen. Toen ze het koppelden aan een halfgeleider, vonden ze dat het een geleidende interface maakte met een lage weerstand voor elektronen- en ionentransport. Dit zal belangrijk zijn omdat anders het materiaal langzaam zou laden.

Het combineren van mangaan-oxide met kobalt-mangaan-oxide als positieve elektrode en een vorm van grafiet-oxide als negatieve elektrode levert een asymmetrische supercondensator op met hoge energiedichtheid, opmerkelijke vermogensdichtheid en uitstekende cyclische stabiliteit.

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