MXene纺织超级电容器

压缩吸能，形变下稳定

以吸能间隔织物为骨架的三维纺织超级电容器，在静态与动态形变下保持稳定，压缩刚度可按应用需求调节。

张鹏 · 王治宇 · 张宏杰 · Usman, Ken Aldren S. · Hegh, Dylan Y. · Chen, Shasha · Yang, Fangli · 钟智丽 · Naebe, Maryam · Wang, Xungai · Qin, Si · Razal, Joselito M. · 张宏杰

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

面积电容

415 mF cm−2

50% 压缩应力（下限）

10 kPa

50% 压缩应力（上限）

168 kPa

技术优势

形变下性能不衰减

间隔织物骨架提供稳固的力学支撑，使得 MXene 活性层在弯折、压缩时不易脱落或断裂，从而保持电荷存储能力。

压缩强度可调

通过改变间隔织物结构，50% 压缩时的应力可在 10–168 kPa 之间调节，从而适配从轻质穿戴到高抗冲击保护等不同场景。

能吸收冲击能量

间隔织物的多孔结构在受压时通过弹性形变耗散动能，使器件本身具备阻尼特性，适合集成到需要缓冲减震的穿戴系统中。

应用场景

• 可穿戴电子设备：用作可穿戴设备的柔性电源，在人体运动造成的反复弯曲、压缩下仍能稳定供电。
• 智能纺织品：集成到智能服装中，使织物本身既能储能又能缓冲机械冲击。
• 柔性储能器件：作为柔性储能器件，可承受动态形变而电容不衰减，比传统刚性器件更适合便携应用。