יישום חומרי MXENE באחסון אנרגיה גמישים ומכשירים

עם הביקוש הגובר למוצרים אלקטרוניים לבישים, פותחו במהירות מכשירי אחסון אנרגיה גמישים. MXENES נחשב לאלקטרודה גמישה מבטיחה בגלל יכולתו הנפחית הגבוהה במיוחד, מוליכות מתכת, הידרופיליות מעולה וכימיה של פני השטח העשירים. מרוכבי מרוכבי פחמן מקסניים טהורים, מרוכבים של תחמוצת מתכת מקסן ומרכיבי פולימר MXENE יש יישומים במכשירים אלקטרוניים גמישים כמו חיישנים, ננו -אנטורים ומגן הפרעות אלקטרומגנטיות. בנוסף, יישום חומרי MXENES במכשירים גמישים משפיע על הלחץ, המתח, המוליכות, הקיבול ותכונות אחרות משווים כדי לעזור לחוקרים לשמור על איזון בין תכונות מכניות ואלקטרוכימיות בעת תכנון מכשירים גמישים.

01 SuperCapacitor גמיש

מצבי-על גמישים (SCS) צפויים להשיג צפיפות אנרגיה גבוהה יותר לנפח יחידה בהשוואה לסוללות חומרים מבוססי פחמן מסורתיים. ראשית, חומר ה- MXENE מציג צפיפות אנרגיה נפחית גבוהה במיוחד בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלו ופסאודוקאציה גדולה של פארדיי (הנגזרת מכימיה של פני השטח העשירה), בנוסף, MXENE יכולה לפעול גם כאספן נוזלים כתוצאה ממוליכות מתכת. אלקטרודה גמישה המורכבת מאספן נוזלים ואז צפויה לחומר פעיל להיבנות כולה על גיליון MXENE שטוח כדי להגדיל עוד יותר את צפיפות האנרגיה בתפזורת של ה- SCS הגמיש לאלקטרונים עמידים ללבוש כוח. עבור מרוכבים מבוססי mxene גמישים, מרוכבים המורכבים בעיקר מננו-חומרים מקסניים ופחמן, בעיקר כולל תחמוצת גרפן מופחתת (RGO) וננו-צינורות פחמן (CNT) וכו ', להכנת אלקטרודות סרט דק גמיש. אסטרטגיה זו מונעת למעשה את ההצטברות מחדש של גיליונות MXENE ומשפרת משמעותית את הגמישות. פולימרים הם תוסף מבטיח נוסף שניתן לשלב עם Mxenes כדי לשפר מאוד את התכונות המכניות של חומרים, במיוחד פולימרים מוליכים, שיכולים לייעל את החוזק המכני מבלי להקריב מוליכות חשמלית. בנוסף, ניתן להשתמש בתחמוצות מתכתיות עם פסאודוקאציה גבוהה פראדיי גבוהה גם לקשירת קשר עם MXENE לתכונות אלקטרוכימיות גבוהות יותר. שיטות ננו-קומפוזיטיות אלה מאפשרות הכנת SCs מבוססי MXENE גמישים, בעלי גמישות מצוינת, קיבולת ספציפית גבוהה ותכונות מכניות מצוינות לאלקטרוניקה לבישת חשמל.