MXene增强的3D针头废旧牛仔感觉为高性能灵活的超级电容器
1Key Laboratory of Functional Textile Material and Product of the Ministry of Education, School of Textile Science and Engineering, Institute of Flexible electronics and Intelligent Textile, Xi'an Polytechnic University, Xi'an, 710048, People's Republic of China. fanwei@xpu.edu.cn.
Nano-micro letters
|November 29, 2023
概括
研究人员使用MXene利用回收牛仔开发了超轻,灵活的超级电容器. 这种新的方法增强了能源储存,并促进了用于可穿戴电子产品的可持续织废物利用.
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
- 可持续工程 可持续工程
背景情况:
- MXene是超级电容器的一个有前途的材料,但由于负载较低而面临限制.
- 回收棉花等织副产品对于环境可持续性至关重要.
- 为可穿戴设备开发高效的能量存储是日益增长的需求.
研究的目的:
- 使用MXene和废旧牛仔制造超轻和灵活的超级电容器.
- 研究一种新的3D制造方法,以提高电化学性能.
- 建立一个可持续的战略,用于高价值的织废物利用.
主要方法:
- 使用MXene通过针和碳化制造3D废弃牛仔.
- 为改善MXene负载和离子交换进行3D结构的表征.
- 电化学测试用于评估特定电容,能量密度和循环稳定性.
主要成果:
- 3D结构促进了高效的MXene加载和离子运输.
- 碳化改善了MXene的性能,提高了超级电容器的性能.
- 电极达到1748.5mF cm-2的最大特异电容,在15000次循环后稳定性>94%.
- 超级电容器的最大特异电容为577.5 mF cm−2,能量密度为80.2 μWh cm−2,功率密度为3 mW cm−2.
结论:
- 开发的方法从回收的牛仔中产生高性能,灵活的超级电容器.
- 这种方法为织废物利用提供了一个可持续的途径.
- 这些超级电容器适合为智能可穿戴设备供电.
