استفاده از مواد mxene در ذخیره انرژی انعطاف پذیر و دستگاه ها

با افزایش تقاضا برای محصولات الکترونیکی پوشیدنی ، دستگاه های انعطاف پذیر ذخیره انرژی به سرعت توسعه یافته اند. MXENES به دلیل ظرفیت حجمی فوق العاده بالا ، هدایت فلز ، آبگریز برتر و شیمی سطح غنی به عنوان یک الکترود انعطاف پذیر امیدوار کننده در نظر گرفته می شود. MXENE خالص ، کامپوزیت های کربن Mxene ، کامپوزیت های اکسید فلزی Mxene و کامپوزیت های پلیمری Mxene دارای کاربرد در دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر مانند سنسورها ، نانوژنتورها و محافظ تداخل الکترومغناطیسی هستند. علاوه بر این ، استفاده از مواد MXENES در دستگاه های انعطاف پذیر بر استرس ، کرنش ، هدایت ، خازن و سایر خصوصیات تأثیر می گذارد تا محققان هنگام طراحی دستگاه های انعطاف پذیر ، تعادل بین خصوصیات مکانیکی و الکتروشیمیایی را حفظ کنند.

01 ابررسانه انعطاف پذیر

پیش بینی می شود ابررسانه های انعطاف پذیر (SCS) در مقایسه با باتری های مواد سنتی مبتنی بر کربن ، چگالی انرژی بالاتری را در هر واحد بدست آورند. اول ، ماده Mxene به دلیل چگالی انرژی زیاد و شبه گرا بزرگ فارادی (مشتق شده از شیمی سطح غنی) چگالی انرژی حجمی بسیار بالایی را نشان می دهد ، علاوه بر این ، Mxene همچنین می تواند به دلیل هدایت فلز به عنوان یک جمع کننده سیال عمل کند. یک الکترود انعطاف پذیر متشکل از یک جمع کننده سیال و یک ماده فعال انتظار می رود که به طور کامل روی یک ورق مسطح مسطح ساخته شود تا بیشتر چگالی انرژی فله SC های انعطاف پذیر برای برق الکترونهای مقاوم در برابر سایش افزایش یابد. برای کامپوزیت های انعطاف پذیر مبتنی بر Mxene ، کامپوزیت ها که عمدتا از نانومواد Mxene و کربن تشکیل شده اند ، عمدتاً شامل کاهش اکسید گرافن (RGO) و نانولوله های کربن (CNT) و غیره ، برای تهیه الکترودهای فیلم نازک انعطاف پذیر است. این استراتژی به طور موثری از بازگرداندن برگه های Mxene جلوگیری می کند و انعطاف پذیری را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. پلیمرها یکی دیگر از مواد افزودنی امیدوار کننده دیگری هستند که می توانند با mxenes ترکیب شوند تا خصوصیات مکانیکی مواد ، به ویژه پلیمرهای رسانا را بهبود بخشند ، که می توانند بدون قربانی کردن هدایت الکتریکی ، استحکام مکانیکی را بهینه کنند. علاوه بر این ، اکسیدهای فلزی با شبه قاره ای فارادی بالا نیز می توانند برای پیوند با mxene برای خواص الکتروشیمیایی بالاتر استفاده شوند. این روشهای نانوکامپوزیت ، آماده سازی SC های انعطاف پذیر مبتنی بر Mxene را که دارای انعطاف پذیری عالی ، ظرفیت خاص بالا و خصوصیات مکانیکی عالی برای برق الکترونیک پوشیدنی هستند ، تسهیل می کند.