Aplikácia materiálov mxénu pri flexibilnom ukladaní energie a zariadeniach

S rastúcim dopytom po nositeľných elektronických výrobkoch sa rýchlo vyvinuli flexibilné zariadenia na skladovanie energie. MXENES sa považuje za sľubnú flexibilnú elektródu vďaka svojej ultra vysokej objemovej kapacite, vodivosti kovu, vynikajúcej hydrofilnosti a bohatej povrchovej chémie. Čisté kompozity mxénu, mxénu uhlíka, kompozity oxidu kovu mxénu a kompozity polyméru mxénu majú aplikácie v flexibilných elektronických zariadeniach, ako sú senzory, nanogeneratory a tienenie elektromagnetického interferencie. Aplikácia materiálov MXENES v flexibilných zariadeniach navyše ovplyvňuje stres, napätie, vodivosť, kapacitu a ďalšie vlastnosti, aby sa vedcom pomohlo udržiavať rovnováhu medzi mechanickými a elektrochemickými vlastnosťami pri navrhovaní flexibilných zariadení.

01 flexibilný superkondenzátor

Očakáva sa, že flexibilné superkapaciéry (SCS) dosiahnu vyššiu hustotu energie na jednotku objemu v porovnaní s tradičnými batériami materiálov na báze uhlíka. Po prvé, materiál Mxénu vykazuje extrémne vysokú objemovú hustotu energie v dôsledku svojej vysokej hustoty energie a veľkej faradayovej pseudokapacity (odvodenej z bohatej povrchovej chémie), okrem toho môže MXENE tiež pôsobiť ako kolektor tekutín v dôsledku vodivosti kovu. Očakáva sa, že flexibilná elektróda zložená z kolektora tekutín a aktívneho materiálu bude postavená výlučne na plochom mxénovom plechu, aby sa ďalej zvýšila hromadná hustota energie flexibilných SC na elektróny odolné voči opotrebeniu. Pre flexibilné kompozity založené na Mxéne, kompozity pozostávajúce hlavne z mxénových a uhlíkových nanomateriálov, najmä vrátane zníženého oxidu grafénu (RGO) a uhlíkových nanotrubí (CNT) atď., Na prípravu flexibilných elektród tenkého filmu. Táto stratégia účinne zabraňuje opakovaniu listov mxénu a výrazne zlepšuje flexibilitu. Polyméry sú ďalšou sľubnou prísadou, ktorá sa dá kombinovať s mxénmi, aby sa výrazne zlepšili mechanické vlastnosti materiálov, najmä vodivých polymérov, ktoré môžu optimalizovať mechanickú pevnosť bez obetovania elektrickej vodivosti. Okrem toho sa na väzbu s mxénom pre vyššie elektrochemické vlastnosti môžu použiť oxidy kovov s vysokou faradayovou pseudokapacitanciou. Tieto nanokompozitné metódy uľahčujú prípravu flexibilných SC na báze Mxénu, ktoré majú vynikajúcu flexibilitu, vysokú špecifickú kapacitu a vynikajúce mechanické vlastnosti na napájanie nositeľnej elektroniky.