Aplicació de materials mxene en un emmagatzematge i dispositius energètics flexibles

Amb la demanda creixent de productes electrònics que es poden portar, s’han desenvolupat ràpidament dispositius d’emmagatzematge d’energia flexibles. Mxenes es considera un elèctrode flexible prometedor a causa de la seva capacitat volumètrica ultra alta, la conductivitat del metall, la hidrofilicitat superior i la rica química de la superfície. Els compostos purs de mxene, de carboni mxene, compostos d'òxid de metall mxene i compostos de polímer de mxene tenen aplicacions en dispositius electrònics flexibles com ara sensors, nanogeneradors i blindatge d'interferències electromagnètiques. A més, l’aplicació de materials Mxenes en dispositius flexibles afecta l’estrès, la tensió, la conductivitat, la capacitança i altres propietats es comparen per ajudar els investigadors a mantenir un equilibri entre propietats mecàniques i electroquímiques quan es dissenyen dispositius flexibles.

01 Supercapacitor flexible

S’espera que els supercapacitors flexibles (SCS) aconsegueixin una densitat d’energia més elevada per unitat de volum en comparació amb les bateries tradicionals de materials basats en carboni. En primer lloc, el material MXene presenta una densitat d’energia volumètrica extremadament elevada a causa de la seva alta densitat d’energia i la gran pseudocapacitància de Faraday (derivada de la química rica de la superfície), a més, el mxene també pot actuar com a col·lector de fluids a causa de la conductivitat metàl·lica. Es preveu que un elèctrode flexible compost per un col·lector de fluids i un material actiu es construeixi íntegrament en una fulla plana Mxene per augmentar encara més la densitat d’energia massiva dels SCS flexibles a electrons resistents al desgast. Per a compostos basats en mxene flexibles, compostos consistents principalment en nanomaterials mxene i carboni, inclosos principalment òxid de grafè reduït (RGO) i nanotubs de carboni (CNT), etc., per preparar elèctrodes de pel·lícula fina flexibles. Aquesta estratègia impedeix efectivament la reacumulació de fulls de mxene i millora significativament la flexibilitat. Els polímers són un altre additiu prometedor que es pot combinar amb mxenes per millorar considerablement les propietats mecàniques dels materials, especialment els polímers conductors, que poden optimitzar la força mecànica sense sacrificar la conductivitat elèctrica. A més, els òxids metàl·lics amb una alta pseudocapacitància de Faraday també es poden utilitzar per unir -se amb Mxene per a propietats electroquímiques més elevades. Aquests mètodes nanocomposits faciliten la preparació de SCS flexibles basats en Mxene, que tenen una flexibilitat excel·lent, una alta capacitat específica i excel·lents propietats mecàniques per alimentar l'electrònica portable.