Penggunaan Bahan Mxene dalam Penyimpanan dan Peranti Tenaga Fleksibel

Dengan peningkatan permintaan untuk produk elektronik yang boleh dipakai, peranti penyimpanan tenaga fleksibel telah berkembang pesat. Mxenes dianggap sebagai elektrod fleksibel yang menjanjikan kerana kapasiti volumetrik ultra tinggi, kekonduksian logam, hidrofilik yang unggul dan kimia permukaan yang kaya. Mxene tulen, komposit karbon Mxene, komposit logam oksida Mxene dan komposit polimer Mxene mempunyai aplikasi dalam peranti elektronik fleksibel seperti sensor, nanogenerator dan perisai gangguan elektromagnet. Di samping itu, penggunaan bahan Mxenes dalam peranti fleksibel mempengaruhi tekanan, ketegangan, kekonduksian, kapasitans dan sifat lain dibandingkan dengan membantu penyelidik mengekalkan keseimbangan antara sifat mekanikal dan elektrokimia apabila mereka bentuk peranti fleksibel.

01 Supercapacitor fleksibel

Supercapacitors fleksibel (SCS) dijangka mencapai ketumpatan tenaga yang lebih tinggi per unit jumlah berbanding bateri bahan berasaskan karbon tradisional. Pertama, bahan Mxene mempamerkan ketumpatan tenaga volumetrik yang sangat tinggi kerana ketumpatan tenaga yang tinggi dan pseudocapacitance Faraday yang besar (berasal dari kimia permukaan yang kaya), di samping itu, Mxene juga boleh bertindak sebagai pemungut bendalir akibat kekonduksian logam. Elektrod fleksibel yang terdiri daripada pengumpul bendalir dan bahan aktif kemudiannya dijangka dibina sepenuhnya pada lembaran Mxene rata untuk meningkatkan lagi ketumpatan tenaga pukal SCS yang fleksibel untuk kuasa-kuasa yang tahan haus. Untuk komposit berasaskan Mxene yang fleksibel, komposit terutamanya terdiri daripada mxene dan nanomaterials karbon, terutamanya termasuk graphene oxide (RGO) yang dikurangkan dan nanotube karbon (CNT), dan sebagainya, untuk menyediakan elektrod filem nipis yang fleksibel. Strategi ini secara berkesan menghalang reakumulasi lembaran Mxene dan meningkatkan fleksibiliti. Polimer adalah satu lagi bahan tambahan yang menjanjikan yang boleh digabungkan dengan Mxen untuk meningkatkan sifat -sifat mekanik bahan, terutamanya polimer konduktif, yang dapat mengoptimumkan kekuatan mekanikal tanpa mengorbankan kekonduksian elektrik. Di samping itu, oksida logam dengan pseudocapacitance Faraday yang tinggi juga boleh digunakan untuk ikatan dengan Mxene untuk sifat elektrokimia yang lebih tinggi. Kaedah nanocomposite ini memudahkan penyediaan SCS berasaskan Mxene yang fleksibel, yang mempunyai fleksibiliti yang sangat baik, kapasiti khusus yang tinggi, dan sifat mekanik yang sangat baik untuk kuasa elektronik yang boleh dipakai.