风病学工程 干坚固的N-多MXene沉积物纤维,以实现高效的电荷存储
Zhongming Xia1, Henghan Dai1, Jin Chang1
1School of Flexible Electronics (Future Technologies) & Institute of Advanced Materials, Nanjing Tech University, Nanjing, 211816, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 30, 2023
概括
一种新的干方法使MXene纤维用于纤维超级电容器的连续收集成为可能. 这种技术克服了湿的挑战,为可穿戴电子产品提供了高性能储能设备.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- MXene纳米板具有高导电性和电容性,非常适合光纤超级电容器 (FSC).
- 传统的MXene纤维湿导致结构和性能不佳,原因是水的间隙和薄弱的板间相互作用.
- 制造连续,高质量的MXene纤维,用于实际的储能应用存在挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于制造连续MXene纤维 (MFs) 的新型干战略.
- 提高MF的结构完整性,导电性和电化学性能.
- 为了证明这些MF在高性能灵活纤维超级电容器中的潜力.
主要方法:
- 设计了Ti3C2Tx沉积物的再生性质,用于干.
- 通过螺旋网挤出高度粘性Ti3C2Tx库存,然后进行溶剂蒸发诱导的固化.
- 使用 (N) 兴奋剂进一步增强MXene纤维的特性.
主要成果:
- 在干的Ti3C2Tx纤维中,达到2295 S cm-1的最佳导电性和64 MPa的抗拉强度.
- 干纤维的特定容量为948 F cm-3,通过N-doping增加到1302 F cm-3.
- 开发了一种以N-doped MXene纤维为基础的FSC,其体积容量为293 F cm-3,具有出色的稳定性 (>10,000循环) 和灵活性.
结论:
- 干战略成功地解决了MXene纤维制造湿的局限性.
- N-doped MXene 纤维具有增强的电化学和机械性能,适用于先进的能量存储.
- 开发的光纤超级电容器显示出对灵活和可穿戴电子应用的巨大希望.
