Mxeenimateriaalien käyttö joustavassa energian varastoinnissa ja laitteissa

Kasvavien elektronisten tuotteiden kasvavan kysynnän myötä on kehitetty nopeasti joustavia energian varastointilaitteita. Mxeenejä pidetään lupaavana joustavana elektrodina erittäin korkean tilavuuden kapasiteetin, metallin johtavuuden, erinomaisen hydrofiilisyyden ja rikkaan pintakemian vuoksi. Puhtaalla mxeenillä, mxeenihiilikomposiiteilla, mxeenimetallioksidikomposiiteilla ja mxeenipolymeerikomposiiteilla on sovelluksia joustavissa elektronisissa laitteissa, kuten anturit, nanogeneraattorit ja sähkömagneettiset häiriöiden suojaukset. Lisäksi MXENES -materiaalien levittäminen joustavissa laitteissa vaikuttaa jännitykseen, venykseen, johtavuuteen, kapasitanssiin ja muihin ominaisuuksiin verrataan tutkijoita ylläpitämään tasapainoa mekaanisten ja sähkökemiallisten ominaisuuksien välillä suunnitellessaan joustavia laitteita.

01 Joustava superkondensaattori

Joustavien superkondensaattorien (SC) odotetaan saavuttavan korkeamman energiatiheyden tilavuusyksikköä kohti verrattuna perinteisiin hiilipohjaisiin materiaalien paristoihin. Ensinnäkin mxeenimateriaalilla on erittäin suuri tilavuus energiatiheys sen suuresta energiatiheydestä ja suuresta Faraday -pseudokapaksenssistä (johdettu rikkaasta pintakemiasta), lisäksi mxeeni voi toimia myös nesteen kollektorina metallin johtavuuden vuoksi. Sitten joustavan elektrodin ja aktiivisen materiaalin odotetaan rakennettavan kokonaan tasaiselle mxeenilevylle aktiivisesta materiaalista ja joustavien SCS: n massaenergiatiheyden lisäämiseksi edelleen tehon kulumiskeskeisten elektronien massaenergiatiheyden lisäämiseksi. Joustaville mxeenipohjaisille komposiiteille, komposiitteja, jotka koostuvat pääasiassa mxeeni- ja hiilinanomateriaaleista, mukaan lukien pääasiassa vähentynyt grafeenioksidi (RGO) ja hiilinanoputket (CNT) jne., Joustavien ohutkalvoelektrodien valmistamiseksi. Tämä strategia estää tehokkaasti mxeenilevyjen uudelleenkokoonpanon ja parantaa merkittävästi joustavuutta. Polymeerit ovat toinen lupaava lisäaine, joka voidaan yhdistää MXENE: iin, jotta voidaan parantaa huomattavasti materiaalien mekaanisia ominaisuuksia, erityisesti johtavia polymeerejä, jotka voivat optimoida mekaanisen lujuuden uhraamatta sähkönjohtavuutta. Lisäksi metallioksideja, joilla on korkeat faraday -pseudokapaasitaassia, voidaan käyttää myös sidottamiseen mxeenin kanssa korkeampien sähkökemiallisten ominaisuuksien saavuttamiseksi. Nämä nanokomposiittimenetelmät helpottavat joustavien mxeenipohjaisten SC: ien valmistusta, joilla on erinomainen joustavuus, korkea ominaiskapasiteetti ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet pukeutuvan elektroniikan virran virtaamiseksi.