Aplicación de materiales mxene en almacenamiento y dispositivos de energía flexible

Con la creciente demanda de productos electrónicos portátiles, los dispositivos de almacenamiento de energía flexibles se han desarrollado rápidamente. Mxenes se considera un electrodo flexible prometedor debido a su capacidad volumétrica ultra alta, conductividad metálica, hidrofilia superior y rica química de la superficie. Los compuestos puros de mxeno, los compuestos de carbono de mxeno, los compuestos de óxido de metal mxeno y los compuestos de polímero de mxeno tienen aplicaciones en dispositivos electrónicos flexibles como sensores, nanogeneradores y protección de interferencia electromagnética. Además, la aplicación de materiales Mxenos en dispositivos flexibles afecta el estrés, la tensión, la conductividad, la capacitancia y otras propiedades se comparan para ayudar a los investigadores a mantener un equilibrio entre las propiedades mecánicas y electroquímicas al diseñar dispositivos flexibles.

01 supercondensador flexible

Se espera que los supercondensadores flexibles (SC) logren una mayor densidad de energía por unidad de volumen en comparación con las baterías tradicionales de materiales a base de carbono. Primero, el material mxeno exhibe una densidad de energía volumétrica extremadamente alta debido a su alta densidad de energía y una gran pseudocapacitancia de Faraday (derivada de la química de la superficie rica), además, Mxene también puede actuar como un colector de fluidos debido a la conductividad del metal. Luego se espera que un electrodo flexible compuesto por un colector de fluido y un material activo se construyan completamente en una lámina de mxeno plana para aumentar aún más la densidad de energía a granel de los SC flexibles para alimentar electrones resistentes al desgaste. Para los compuestos flexibles a base de mxeno, los compuestos que consisten principalmente en nanomateriales de mxeno y carbono, que incluyen principalmente óxido de grafeno reducido (RGO) y nanotubos de carbono (CNT), etc., para preparar electrodos de películas delgadas flexibles. Esta estrategia evita efectivamente la reacumulación de las láminas de mxeno y mejora significativamente la flexibilidad. Los polímeros son otro aditivo prometedor que se puede combinar con mxenos para mejorar en gran medida las propiedades mecánicas de los materiales, especialmente los polímeros conductores, que pueden optimizar la resistencia mecánica sin sacrificar la conductividad eléctrica. Además, los óxidos metálicos con alta pseudocapacitancia de Faraday también se pueden usar para unirse con mxeno para propiedades electroquímicas más altas. Estos métodos nanocompuestos facilitan la preparación de SC a base de mxeno flexibles, que tienen una excelente flexibilidad, alta capacidad específica y excelentes propiedades mecánicas para alimentar la electrónica portátil.