二十年前，德雷克塞尔大学的研究人员确定了一种新型的材料，它们称为最大相（M为过渡金属，A为“A组”金属，X为碳和/或氮）。当时科学家们认为，这些材料可以作为一种原始的粘性物，它从中诞生，它包含了所有要素，但需要由科学家组织。
自2011年以来，德雷克塞尔的研究人员一直在研究这种称为“MXene”的最大相粘性物的迭代。它基本上是一种二维（2D）材料，它从最大相的蚀刻和片状剥离铝原子薄层的过程中得出其名称。2013年，德雷克塞尔的研究人员首先发现，他们正在使用的数十种MXene材料之一可以作为储能材料。
现在在“ 自然能源 ”杂志上所述的研究中，德雷克塞尔的科学家与法国图卢兹的保罗·萨巴蒂耶大学的研究人员合作，使用了早期报道的由钛和碳化钼制成的MXene材料，并对其进行了一些改进，以达到具有毫秒级充电时间的伪电容材料的新充电率范围。
不同于 其他品种的超级电容器 如双电层电容器，伪电容器电荷通过化学机制储存，就像电池。伪电容器介于电池和EDLC之间，完全充电从几十秒到几分钟。它们的主要优点是它们可以存储与一些电池一样多的电量，同时充电更快。
德雷克塞尔研究人员将伪电容器的充电时间从几十秒缩短到几毫秒。
德雷克塞尔的博士研究生和研究的合作者Maria Lukatskaya在接受 IEEE Spectrum 的电子邮件采访时表示：“充电时间更快的关键是电极结构，可以容易地接近MXene片材表面的离子。”。“此外，在这项工作中，我们展示了扩展的工作电压窗口，从而导致更高的能量密度。
研究人员迄今尚未提供能量密度值，因为这些指标是设备的特性，而不是材料。研究人员承认，超级电容器的能量密度 - 甚至使用电池式伪电容器的能量密度 - 就像电荷存储 - 将会低于锂离子电池的能量密度。
然而，如果您想要使能量存储设备能够使现今大量的电子配件快速地在几分钟内快速充电，而不是几小时，伪电容器可以提供这种可能。
“这项工作的关键在于证明，可以以与使用物理电荷存储的双层电容器相同的高速率实现伪电容性电荷存储（但每单位重量或体积存储5-10倍的电荷） ，只要电极材料提供足够的电子和离子电导率，“领导实验室研究的Yury Gogotsi在接受IEEE Spectrum 的电子邮件采访时说。“我们相信这是能源储存领域的一个改变游戏规则的发展。”
为了使储能装置成为现实，Gogotsi认为，他们最初将需要扩大材料合成。目前，他们的实验室每批生产高达100克。之后，他们将需要设计采用MXenes和其他高导电性伪电容材料的储能装置。
Gogotsi补充说：“我们正在开发与MXene阴极匹配的阳极，这将进一步扩大电压窗口，这意味着能量密度加倍。
