Toepassing van MXene -materialen in flexibele energieopslag en apparaten

Met de toenemende vraag naar draagbare elektronische producten zijn flexibele energieopslagapparaten snel ontwikkeld. MXenen wordt beschouwd als een veelbelovende flexibele elektrode vanwege zijn ultrahoge volumetrische capaciteit, metaalgeleidbaarheid, superieure hydrofiliciteit en rijke oppervlaktechemie. Pure mxene, mxene koolstofcomposieten, mxenetaaloxide -composieten en mxene polymeercomposieten hebben toepassingen in flexibele elektronische apparaten zoals sensoren, nanogenerators en elektromagnetische interferentie afscherming. Bovendien beïnvloedt de toepassing van MXenen -materialen in flexibele apparaten de stress, spanning, geleidbaarheid, capaciteit en andere eigenschappen vergeleken met het helpen van onderzoekers een evenwicht tussen mechanische en elektrochemische eigenschappen bij het ontwerpen van flexibele apparaten.

01 Flexibele supercondensator

Van flexibele supercondensatoren (SC's) wordt verwacht dat ze een hogere energiedichtheid per volume-eenheid bereiken in vergelijking met traditionele materialenbatterijen. Ten eerste vertoont het MXene -materiaal een extreem hoge volumetrische energiedichtheid vanwege zijn hoge energiedichtheid en grote Faraday -pseudocapaciteit (afgeleid van rijke oppervlaktechemie), bovendien kan MXene ook werken als een vloeistofverzamelaar vanwege metaalgeleidbaarheid. Een flexibele elektrode samengesteld uit een vloeistofverzamelaar en een actief materiaal zal naar verwachting volledig worden gebouwd op een plat MXene-blad om de bulk-energiedichtheid van de flexibele SC's verder te vergroten om slijtvaste elektronen te steunen. Voor flexibele composieten op basis van mxene, composieten die voornamelijk bestaan ​​uit mxene en koolstofnanomaterialen, voornamelijk inclusief verminderd grafeenoxide (RGO) en koolstofnanobuisjes (CNT), enz. Om flexibele dunne filmelektroden te bereiden. Deze strategie voorkomt effectief de reaccumulatie van MXene -vellen en verbetert de flexibiliteit aanzienlijk. Polymeren zijn een ander veelbelovend additief dat kan worden gecombineerd met MXenen om de mechanische eigenschappen van materialen, met name geleidende polymeren, aanzienlijk te verbeteren, die de mechanische sterkte kunnen optimaliseren zonder de elektrische geleidbaarheid op te offeren. Bovendien kunnen metaaloxiden met een hoge pseudocapaciteit van Faraday ook worden gebruikt om te binden met mxene voor hogere elektrochemische eigenschappen. Deze nanocomposietmethoden vergemakkelijken de bereiding van flexibele MXene-gebaseerde SC's, die uitstekende flexibiliteit, hoge specifieke capaciteit en uitstekende mechanische eigenschappen hebben voor draagbare elektronica.