超级电容器的超弹性和耐温度水凝电极通过MXene增强的冰模合成
Dong Han1, Peng Wang1, Haitao Huang1
1Jiangsu Natl Synergist Innovat Ctr Adv Mat SICAM, Key Lab Flexible Elect, Nanjing Tech Univ, 5 XinMofan Rd, Nanjing, 210009, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 30, 2024
概括
超弹性MXene增强的水凝电极提供强大的灵活能量存储. 这些材料在极端条件下表现出良好的形状恢复和稳定的性能,非常适合可穿戴电子产品.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 灵活的储能设备对于现代电子设备至关重要.
- 在极端条件下开发具有高抗变形的材料是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和合成超弹性的MXene增强聚乙醇/聚氨 (AMPH) 水凝电极.
- 研究用于储能应用的AMPH水凝的电化学和机械性能.
主要方法:
- 垂直梯度冰模板诱导的聚合被用于材料合成.
- 控制了聚氨酸 (PANI) 和2D MXene层的单向生长.
- 机械性能 (拉力和压力应变) 和电化学性能 (特定电容,电容保留) 被评估.
主要成果:
- 三维单向AMPH水凝证明了固有的伸展性,电子导电性和形状恢复,可达到500%的拉力和50%的压力应变.
- 加入MXene增强了弹性,并减少了变形时的阻力变化.
- 在0.2和2 mA cm-2下,AMPH水凝实现了130.68和88.02 mF cm-2的特定容量,在100%和200%的延长分别保持了90%和70%的容量.
- 超级电容器在高盐度和广泛的温度范围 (-3080°C) 中表现出色.
结论:
- 开发的AMPH水凝电极具有高的电化学活性,耐热性和机械强度.
- 这些特性使得基于AMPH的超级电容器有望为灵活和可穿戴电子设备提供动力.
