تطبيق مواد mxene في تخزين وأجهزة طاقة مرنة

مع زيادة الطلب على المنتجات الإلكترونية القابلة للارتداء ، تم تطوير أجهزة تخزين الطاقة المرنة بسرعة. يعتبر Mxenes قطبًا مرنًا واعدًا بسبب قدرته الحجمية الفائقة ، والتوصيل المعدني ، والكيمياء السطحية الفائقة والكيمياء السطحية الغنية. MXENE النقي ، مركبات الكربون MXENE ، مركبات أكسيد MXENE من أكسيد المعادن ومركبات البوليمر MXENE لها تطبيقات في الأجهزة الإلكترونية المرنة مثل أجهزة الاستشعار ، أجهزة التولد النانوية ، ودرع التداخل الكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تطبيق مواد mxenes في الأجهزة المرنة يؤثر على الإجهاد والضغط والموصلية والسعة وغيرها من الخصائص بمساعدة الباحثين على الحفاظ على توازن بين الخصائص الميكانيكية والكهروكيميائية عند تصميم الأجهزة المرنة.

01 مكثف فائق مرنة

من المتوقع أن تحقق المكثفات الفائقة المرنة (SCS) كثافة طاقة أعلى لكل وحدة حجم مقارنة ببطاريات المواد التقليدية القائمة على الكربون. أولاً ، تُظهر مادة MXENE كثافة طاقة عالية الحجم للغاية بسبب كثافة الطاقة العالية والشفرة الكاذبة الفاراداي الكبيرة (المشتقة من كيمياء السطح الغنية) ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يعمل MXENE أيضًا كجمع سوائل بسبب الموصلية المعدنية. ثم من المتوقع أن يتم بناء قطب كهربائي مرن يتكون من جامع السوائل ومواد نشطة بالكامل على ورقة مكسين مسطحة لزيادة كثافة الطاقة السائبة في SCs المرنة إلى الإلكترونات المقاومة للارتداء للطاقة. بالنسبة للمركبات المرنة المستندة إلى MXENE ، تتكون المركبات بشكل أساسي من مواد MXENE والمواد النانوية الكربونية ، بما في ذلك الأساس أكسيد الجرافين المنخفض (RGO) وأنابيب الكربون النانوية (CNT) ، إلخ ، لإعداد أقطاب فيلم رقيقة مرنة. تمنع هذه الاستراتيجية بشكل فعال إعادة خلفية أوراق MXENE وتحسن بشكل كبير من المرونة. البوليمرات هي إضافة واعدة أخرى يمكن دمجها مع mxenes لتحسين الخواص الميكانيكية للمواد بشكل كبير ، وخاصة البوليمرات الموصلة ، والتي يمكن أن تحسن القوة الميكانيكية دون التضحية بالتوصيل الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام أكاسيد المعادن ذات الاكتتاب الكاذب العالي فاراداي للربط مع MXENE لخصائص كهروكيميائية أعلى. تسهل هذه الأساليب النانوية على تحضير SCs المرنة المستندة إلى MXENE ، والتي لها مرونة ممتازة ، وسعة محددة عالية ، وخصائص ميكانيكية ممتازة لإلكترونيات يمكن ارتداؤها للطاقة.