Tillämpning av MXENE -material i flexibel energilagring och enheter

Med den ökande efterfrågan på bärbara elektroniska produkter har flexibla energilagringsenheter utvecklats snabbt. Mxenes betraktas som en lovande flexibel elektrod på grund av dess ultrahöga volymetriska kapacitet, metallkonduktivitet, överlägsen hydrofilicitet och rik ytkemi. Rena mxen, mxenkolkompositer, mxenmetalloxidkompositer och mxenpolymerkompositer har tillämpningar i flexibla elektroniska anordningar såsom sensorer, nanogeneratorer och elektromagnetisk interferensskydd. Dessutom påverkar tillämpningen av MXENES -material i flexibla enheter stress, belastning, konduktivitet, kapacitans och andra egenskaper för att hjälpa forskare att upprätthålla en balans mellan mekaniska och elektrokemiska egenskaper vid utformning av flexibla enheter.

01 Flexibel superkapacitor

Flexibla superkondensatorer (SC) förväntas uppnå högre energitäthet per enhetsvolym jämfört med traditionella kolbaserade materialbatterier. För det första uppvisar mxenmaterialet en extremt hög volymetrisk energitäthet på grund av dess höga energitäthet och stora Faraday -pseudokapacitans (härrörande från rik ytkemi), dessutom kan mxen också fungera som en fluidsamlare på grund av metallkonduktivitet. En flexibel elektrod som består av en fluidsamlare och ett aktivt material förväntas sedan byggas helt på ett platt mxenark för att ytterligare öka bulkenergitätheten för de flexibla SC: erna för att slitstarka elektroner. För flexibla mxenbaserade kompositer består kompositer som huvudsakligen består av mxen och kolanomaterial, främst inklusive reducerad grafenoxid (RGO) och kolananorör (CNT), etc. för att framställa flexibla tunnfilmelektroder. Denna strategi förhindrar effektivt omkallning av mxenark och förbättrar flexibiliteten avsevärt. Polymerer är en annan lovande tillsatsmedel som kan kombineras med mxener för att förbättra de mekaniska egenskaperna hos material, särskilt ledande polymerer, som kan optimera mekanisk styrka utan att offra elektrisk ledningsförmåga. Dessutom kan metalloxider med hög Faraday -pseudokapacitans också användas för att bindas med Mxen för högre elektrokemiska egenskaper. Dessa nanokompositmetoder underlättar framställningen av flexibla Mxenbaserade SC: er, som har utmärkt flexibilitet, hög specifik kapacitet och utmärkta mekaniska egenskaper för kraft bärbar elektronik.