Mkseenimaterjalide kasutamine painduvas energiasalvestuses ja seadmetes

Kuna kasvav nõudlus kantavate elektrooniliste toodete järele on, on kiiresti välja töötatud paindlikud energiasalvestusseadmed. Mxeene peetakse paljutõotavaks painduvaks elektroodiks, kuna see on ultra-kõrge mahu maht, metalli juhtivus, parem hüdrofiilsus ja rikkalik pinnakeemia. Puhas mkseeni, mkseensüsinikukomposiitide, mkseenmetalli oksiidi komposiitide ja mxeen polümeerkomposiitide rakendused on paindustes elektroonilistes seadmetes nagu andurid, nanogeneraatorid ja elektromagnetilised häirete varjestus. Lisaks võrreldakse painduvate seadmete kujundamisel teadlastel MXENES -i materjalide rakendamist painduvates seadmetes stressi, pinget, juhtivust, mahtuvust ja muid omadusi, et aidata teadlastel säilitada tasakaal painduvate seadmete kujundamisel mehaaniliste ja elektrokeemiliste omaduste vahel.

01 Paindlik superkondensaator

Eeldatakse, et elastsed superkondensaatorid (SCS) saavutavad suurema energiatiheduse mahu kohta võrreldes traditsiooniliste süsinikupõhiste materjalide akudega. Esiteks on mkseeni materjal oma suure energiatiheduse ja suure Faraday pseudokandentsi tõttu (tuletatud rikkalikust pinnakeemiast) äärmiselt kõrge mahulise tihedusega, lisaks võib mkseen toimida ka metalli juhtivuse tõttu vedelikukogujana. Seejärel loodetakse, et painduvast Mkseeni lehest, mis koosneb vedelikukogujast ja aktiivmaterjalist, koosneva painduvast elektroodist, et suurendada painduvate SCS-i puiste energiatihedust veelgi, et toiteallikalt resistentsed elektronid jõuda. Painduvate mxeenipõhiste komposiitide puhul koosnevad komposiidid peamiselt mkseeni ja süsinik nanomaterjalidest, sealhulgas peamiselt vähendatud grafeenoksiidi (RGO) ja süsiniknanotorusid (CNT) jne, et valmistada painduvaid õhukesi kile elektroode. See strateegia takistab tõhusalt Mkseenilehtede taastumist ja parandab märkimisväärselt paindlikkust. Polümeerid on veel üks paljutõotav lisand, mida saab kombineerida mxeenidega, et oluliselt parandada materjalide, eriti juhtivate polümeeride mehaanilisi omadusi, mis võivad mehaanilist tugevust optimeerida ilma elektrijuhtivuse ohverdamata. Lisaks saab kõrgemate elektrokeemiliste omaduste jaoks ka mkseeniga siduda ka kõrge faraday pseudokandentsiga metalloksiide. Need nanokomposiitmeetodid hõlbustavad painduvate Mxeenipõhiste SC-de valmistamist, millel on suurepärane paindlikkus, kõrge spetsiifiline maht ja suurepärased mehaanilised omadused kantava elektroonika võimsuseks.