TO-CNF增强MXene复合纤维
高电容兼顾高强度
引入纤维素纳米纤维解决了MXene纤维的脆性问题,在保持高电容的同时大幅提升机械强度与循环稳定性。
Ye, Feng · Luo, Xiaogang · 常广涛 · 李若欣
Langmuir 2025
具体参数
- 比电容
- {'zh': '264.4', 'en': '264.4'} F g⁻¹
- 拉伸强度
- {'zh': '162', 'en': '162'} MPa
- 电容保持率
- {'zh': '90.5', 'en': '90.5'} %
- 能量密度
- {'zh': '6.4', 'en': '6.4'} Wh kg⁻¹
技术优势
强度够大了
MXene薄片与TO-CNF之间增强的界面相互作用使脆性纤维的拉伸强度提高到162 MPa,足以承受编织和弯曲。
电容保持率超高
复合纤维在10000次充放电循环后仍保留90.5%的电容,循环耐久性极佳。
固态器件能量密度高
组装成全固态纤维超级电容器后,能量密度达到6.4 Wh kg⁻¹,点亮了LED和数字仪表。
应用场景
- 可穿戴超级电容器:作为柔性储能纤维编织进衣物,为可穿戴设备供电
- 柔性储能器件:纤维形式易于弯曲和编织,替代刚性电池用于柔性电子
- 纤维电极:兼具导电和机械强度,直接用作纤维状超级电容器的电极
- 智能纺织品:将储能功能集成到织物中,使衣物本身成为电源
- 可穿戴电子:纤维柔韧轻便,可缝入或编织进可穿戴电子设备中储能