การประยุกต์ใช้วัสดุ MXENE ในการจัดเก็บพลังงานและอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่น

ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้อุปกรณ์จัดเก็บพลังงานที่ยืดหยุ่นได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว MXENES ถือเป็นอิเล็กโทรดที่ยืดหยุ่นที่มีแนวโน้มเนื่องจากความสามารถในการปริมาตรสูงเป็นพิเศษค่าการนำไฟฟ้าของโลหะความชอบน้ำที่เหนือกว่าและเคมีพื้นผิวที่อุดมสมบูรณ์ MXENE บริสุทธิ์, คอมโพสิตคาร์บอน MXENE, คอมโพสิตโลหะออกไซด์โลหะ MXENE และคอมโพสิตพอลิเมอร์ MXENE มีการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นเช่นเซ็นเซอร์, นาโนเจนเนอเรเตอร์และการป้องกันสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้การประยุกต์ใช้วัสดุ MXENES ในอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่นส่งผลกระทบต่อความเครียดความเครียดการนำไฟฟ้าความจุและคุณสมบัติอื่น ๆ เพื่อช่วยให้นักวิจัยรักษาสมดุลระหว่างคุณสมบัติทางกลและเคมีไฟฟ้าเมื่อออกแบบอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่น

01 Supercapacitor ที่ยืดหยุ่น

Supercapacitors ที่ยืดหยุ่น (SCS) คาดว่าจะได้รับความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นต่อปริมาตรหน่วยเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่วัสดุคาร์บอนแบบดั้งเดิม อย่างแรกวัสดุ MXENE แสดงความหนาแน่นของพลังงานปริมาตรที่สูงมากเนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานสูงและ pseudocapacitance ขนาดใหญ่ของฟาราเดย์ (มาจากเคมีพื้นผิวที่อุดมไปด้วย) นอกจากนี้ MXENE ยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวสะสมของเหลวเนื่องจากการนำโลหะ อิเล็กโทรดที่ยืดหยุ่นซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บของเหลวและวัสดุที่ใช้งานคาดว่าจะถูกสร้างขึ้นทั้งหมดบนแผ่น MXENE แบนเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานจำนวนมากของ SCS ที่ยืดหยุ่นให้กับอิเล็กตรอนที่ทนต่อการสึกหรอ สำหรับคอมโพสิตที่ใช้ MXENE ที่มีความยืดหยุ่นคอมโพสิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุนาโน MXENE และคาร์บอนส่วนใหญ่รวมถึงกราฟีนออกไซด์ลดลง (RGO) และนาโนคาร์บอนนาโนทิวบ์ (CNT) ฯลฯ เพื่อเตรียมขั้วอิเล็กโทรดฟิล์มบางที่ยืดหยุ่น กลยุทธ์นี้ช่วยป้องกันการเพิ่มขึ้นของแผ่น MXENE ได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงความยืดหยุ่นอย่างมีนัยสำคัญ พอลิเมอร์เป็นสารเติมแต่งที่มีแนวโน้มอีกอย่างหนึ่งที่สามารถรวมกับ MXENES เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งโพลีเมอร์นำไฟฟ้าซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลโดยไม่ต้องเสียสละการนำไฟฟ้า นอกจากนี้ยังสามารถใช้ออกไซด์ของโลหะที่มีฟาราเดย์ pseudocapacitance สูงในการเชื่อมต่อกับ MXENE สำหรับคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าที่สูงขึ้น วิธีการนาโนคอมโพสิตเหล่านี้ช่วยให้การเตรียม SCS ที่ใช้ MXENE ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีความยืดหยุ่นที่ยอดเยี่ยมความสามารถที่เฉพาะเจาะจงสูงและคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้