Uporaba materialov MXEN v prilagodljivem shranjevanju energije in napravah

Z naraščajočim povpraševanjem po nosljivih elektronskih izdelkih so bile hitro razvite prilagodljive naprave za shranjevanje energije. MXENES velja za obetavno fleksibilno elektrodo zaradi ultra visoke volumetrične zmogljivosti, kovinske prevodnosti, vrhunske hidrofilnosti in bogate površinske kemije. Čisti mxen, mxenski ogljikovi kompoziti, kompoziti mxen kovinskega oksida in mxenski polimerni kompoziti imajo nanese v fleksibilnih elektronskih napravah, kot so senzorji, nanogeneratorji in elektromagnetno interferenčno zaščito. Poleg tega uporaba materialov MXENES v prožnih napravah vpliva na stres, obremenitev, prevodnost, kapacitivnost in druge lastnosti, s pomočjo pomoči raziskovalcem pri ohranjanju ravnovesja med mehanskimi in elektrokemičnimi lastnostmi pri oblikovanju fleksibilnih naprav.

01 Fleksibilen superkondenzator

Pričakuje se, da bodo prilagodljivi superkondenzatorji dosegli večjo gostoto energije na enoto v primerjavi s tradicionalnimi baterijami na osnovi ogljika. Prvič, material MXENE ima izjemno veliko volumetrično gostoto energije zaradi svoje visoke energijske gostote in velike faraday psevdokapacitance (izhaja iz bogate površinske kemije), poleg tega pa lahko MXEN deluje tudi kot zbiratelj tekočine zaradi kovinske prevodnosti. Pričakuje se, da bo prilagodljiva elektroda, sestavljena iz kolektorja tekočine in aktivnega materiala, v celoti zgrajena na ploščatem listu MXEN, da se še poveča povečana gostota energije prožnih SCS na elektrone, odporne proti obrabi. Za prožne kompozite na osnovi mxena kompoziti, sestavljeni predvsem iz mxena in ogljikovih nanomaterialov, v glavnem vključno z zmanjšanim grafenskim oksidom (RGO) in ogljikovimi nanocevkami (CNT) itd. Ta strategija učinkovito preprečuje reakkumulacijo listov MXENE in znatno izboljša fleksibilnost. Polimeri so še en obetaven dodatek, ki ga je mogoče kombinirati z MXENE, da bi močno izboljšali mehanske lastnosti materialov, zlasti prevodnih polimerov, ki lahko optimizirajo mehansko trdnost, ne da bi pri tem žrtvovali električno prevodnost. Poleg tega se lahko kovinski oksidi z visoko faraday psevdokapacitanco uporabijo tudi za vezavo z mxenom za višje elektrokemične lastnosti. Te nanokompozitne metode olajšajo pripravo fleksibilnih SC-jev na osnovi MXEN, ki imajo odlično prilagodljivost, visoko specifično zmogljivost in odlične mehanske lastnosti za napajanje elektronike, ki jo je mogoče uporabljati.