Superkondensator auf Basis von Manganoxid

Ein neuer Superkondensator auf Basis von Manganoxid könnte die Speicherkapazität von Batterien mit der hohen Leistung und dem schnellen Laden anderer Superkondensatoren kombinieren. Durch die Kombination von Manganoxid mit Kobaltmanganoxid wird eine Heterostruktur gebildet, in der Grenzflächeneigenschaften abgestimmt werden können.

Die Gruppe begann mit Simulationen, um zu sehen, wie sich die Eigenschaften von Manganoxid ändern, wenn es mit anderen Materialien gekoppelt wird. Als sie es an einen Halbleiter koppelten, stellten sie fest, dass es eine leitfähige Grenzfläche mit geringem Widerstand gegen Elektronen- und Ionentransport bildete. Dies ist wichtig, da sich das Material sonst nur langsam aufladen würde.

Die Kombination von Manganoxid mit Kobaltmanganoxid als positive Elektrode und einer Form von Graphenoxid als negative Elektrode ergibt einen asymmetrischen Superkondensator mit hoher Energiedichte, bemerkenswerter Leistungsdichte und ausgezeichneter Zyklenstabilität.

Durch die Vergrößerung der seitlichen Abmessungen und der Dicke hat das Material das Potenzial, in Elektrofahrzeugen eingesetzt zu werden. Der nächste Schritt besteht darin, die Grenzfläche, an der sich die halbleitenden und leitenden Schichten treffen, für eine bessere Leistung abzustimmen. Das Team wird den Superkondensator zu bereits entwickelter flexibler, tragbarer Elektronik und Sensoren als Energieversorgung für diese Geräte oder direkt als energieautarke Sensoren hinzufügen.