Applicazione di materiali mxene in stoccaggio e dispositivi flessibili di energia

Con la crescente domanda di prodotti elettronici indossabili, sono stati rapidamente sviluppati dispositivi di accumulo di energia flessibili. Mxenes è considerato come un promettente elettrodo flessibile grazie alla sua capacità volumetrica ultra-alta, conducibilità metallica, idrofilia superiore e chimica della superficie ricca. Mxene puro, compositi di carbonio mxene, compositi di ossido di metallo mxene e compositi polimerici mxene hanno applicazioni in dispositivi elettronici flessibili come sensori, nanogeneratori e schermatura di interferenze elettromagnetiche. Inoltre, l'applicazione di materiali MXENES in dispositivi flessibili influisce sullo stress, la tensione, la conducibilità, la capacità e altre proprietà vengono confrontate per aiutare i ricercatori a mantenere un equilibrio tra proprietà meccaniche ed elettrochimiche durante la progettazione di dispositivi flessibili.

01 Supercapacitore flessibile

I supercondensatori flessibili (SC) dovrebbero ottenere una maggiore densità di energia per unità di volume rispetto alle tradizionali batterie per materiali a base di carbonio. Innanzitutto, il materiale mxene mostra una densità di energia volumetrica estremamente elevata a causa della sua alta densità di energia e della grande pseudocapacitanza di Faraday (derivata dalla ricca chimica della superficie), inoltre, il mxene può anche fungere da collettore di fluidi a causa della conduttività metallica. Un elettrodo flessibile composto da un collettore di fluidi e si prevede quindi che un materiale attivo sia interamente costruito su un foglio mxene piatto per aumentare ulteriormente la densità di energia sfusa degli elettroni flessibili SCS agli elettroni resistenti all'usura. Per compositi flessibili a base di mxene, compositi costituiti principalmente da nanomateriali di mxene e carbonio, principalmente includendo ossido di grafene ridotto (RGO) e nanotubi di carbonio (CNT), ecc., Per preparare elettrodi flessibili a film sottile. Questa strategia impedisce effettivamente la riaccumulazione dei fogli di mxene e migliora significativamente la flessibilità. I polimeri sono un altro additivo promettente che può essere combinato con mxenes per migliorare notevolmente le proprietà meccaniche dei materiali, in particolare i polimeri conduttivi, che possono ottimizzare la resistenza meccanica senza sacrificare la conducibilità elettrica. Inoltre, gli ossidi metallici con elevata pseudocapacitanza di Faraday possono anche essere usati per legare con mxene per proprietà elettrochimiche più elevate. Questi metodi di nanocompositi facilitano la preparazione di SC a base di mxene flessibili, che hanno un'eccellente flessibilità, un'elevata capacità specifica e eccellenti proprietà meccaniche per l'alimentazione dell'elettronica indossabile.