通过美国化学学会一些电子器件可以弯曲,扭曲和伸展在可穿戴的显示器中,生物医学应用和软机器人
虽然这些器件的电路变得越来越柔韧电池和超级电容器仍然是刚性的
现在,ACS的纳米字母的研究人员报告了一个柔性超级电容器,电极具有由皱纹碳化钛碳化钛 - 一种MXENE纳米材料 - 使其能够保持其存储和释放电子的能力重复拉伸后电荷
一个主要的挑战可伸展的电子器件必须克服是它们的能量储存部件的僵硬和不灵活性,电池和超级电容器
使用由过渡金属碳化物,碳氮化物或氮化物,称为mxenes制成的电极的超级电容器具有所需的电性能便携式柔性器件,如快速充电和放电
以及2D mxenes可以形成多层纳米液的方式为能量存储提供大的表面积[1
然而,先前的研究人员必须掺入聚合物和其他纳米材料,以使这些类型的电极弯曲时弯曲,这降低了它们的蓄电容量
所以,Desheng Kong和同事想知道使原始碳化钛胶片变为手风琴状脊,将保持电极的电性能,同时增加对超级电容器的柔韧性和可拉伸性
研究人员将碳化钛碳化铝粉末分解成氢氟酸并捕获纯净的层在过滤器上作为大致纹理薄膜的碳化钛纳米薄膜
然后将薄膜放在一块预拉伸的丙烯酸弹性体上,其为800%其宽松的尺寸
弓箭手释放了聚合物,它缩小到其原始状态,并且粘附的纳米片被弄皱到手风琴样皱纹
在初始实验中,该团队发现最好的电极由3μm厚的薄膜制成在没有损坏的情况下重复拉伸和放松,而不会修改其存储电荷的能力
通过将这种材料夹在一对可拉伸之间的聚乙烯醇(醇) - 硫酸乙酸凝胶电解质中使用这种材料来制造超级电容器。碳化钛电极
该装置具有与其他研究人员开发的基于MXENE的超级电容器相当的高能量容量,但它也具有极端的横向格子如果没有纳米片的裂缝
在拉伸1,000次之后,它会保持大约90%的能量储存能力,或者在弯曲或扭曲之后
储存和电稳定性对于可伸缩的能量存储装置和可穿戴电子系统具有吸引力
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