Aplikace materiálů mxenu ve flexibilním skladování energie a zařízeních

S rostoucí poptávkou po nositelných elektronických výrobcích byla rychle vyvinuta flexibilní zařízení pro skladování energie. MXENES je považován za slibnou flexibilní elektrodu kvůli jeho ultra vysoké objemové kapacitě, kovové vodivosti, vynikající hydrofilicitě a bohaté povrchové chemii. Čistý mxen, kompozity uhlíku mxenu, kompozity oxidu kovu mxenové a kompozity mxenu mají aplikace ve flexibilních elektronických zařízeních, jako jsou senzory, nanogenerátory a elektromagnetické interferenční stínění. Kromě toho je porovnána aplikace materiálů Mxenů ve flexibilních zařízeních ovlivňující stres, napětí, vodivost, kapacitu a další vlastnosti, aby vědci pomohli udržovat rovnováhu mezi mechanickými a elektrochemickými vlastnostmi při navrhování flexibilních zařízení.

01 Flexibilní superkontikát

Očekává se, že flexibilní superkapacitory (SC) dosáhnou vyšší hustoty energie na jednotku objemu ve srovnání s tradičními uhlíkovými materiálovými bateriemi. Za prvé, materiál mxenu vykazuje extrémně vysokou hustotu objemové energie díky své vysoké hustotě energie a velké faraday pseudokapacitance (odvozené z bohatou povrchovou chemii), kromě toho může také působit jako sběratel tekutin kvůli vodivosti kovu. Očekává se, že flexibilní elektroda složená z sběratele tekutin a aktivního materiálu bude postavena výhradně na plochém mxenovém listu, aby se dále zvýšila hromadná hustota energie flexibilních SC pro napájení opotřebovacích elektronů. U flexibilních kompozitů na bázi mxenu se kompozity sestávají hlavně z mxenových a uhlíkových nanomateriálů, hlavně včetně sníženého oxidu grafenu (RGO) a uhlíkových nanotrubic (CNT) atd., Aby se připravily flexibilní elektrody tenkých filmů. Tato strategie účinně zabraňuje reackumulaci mxenových listů a výrazně zvyšuje flexibilitu. Polymery jsou další slibnou přísadou, kterou lze kombinovat s mxeny, aby se výrazně zlepšilo mechanické vlastnosti materiálů, zejména vodivých polymerů, které mohou optimalizovat mechanickou pevnost bez obětování elektrické vodivosti. Kromě toho lze oxidy kovů s vysokou Faradayovou pseudokapacitancí také použít k vazbě s mxenem pro vyšší elektrochemické vlastnosti. Tyto nanokompozitní metody usnadňují přípravu flexibilních SC na bázi mxenu, které mají vynikající flexibilitu, vysokou specifickou kapacitu a vynikající mechanické vlastnosti pro napájení nositelné elektroniky.