Hyperelastic aerogels with anisotropic layer-strut cellular structure for piezoresistive sensor and compressible supercapacitor applications

超弹性材料 压阻效应 材料科学 超级电容器 图层(电子) 各向异性 复合材料 结构工程 工程类 电容 有限元法 物理 电极 量子力学
作者
Hui Huang,Xiaowei Ning,Tingkang Yuan,Chengwei Li,Xueqing Zuo,Yifeng Zhang,Zhonghua Chen,Cheng Sun,Hao Zhang,Zeng Fan,Lujun Pan
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:83: 110676-110676
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.110676
摘要

The elastic composite aerogels based on two-dimensional transition metal carbides/nitrides/carbonitrides (MXene) hold significant potential as high-performance multifunctional materials for sensors and energy storage devices, but they are still plagued by the issues of brittleness and unsatisfactory conductivity. Herein, aiming to address these problems,we have combined Ti3C2TX MXene with poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) as a conductive adhesive and spring-like carbon nanocoils (CNCs) as cross-linking chains to construct hyperelastic aerogels through the directional freeze-casting technique. The MXene/PEDOT:PSS/CNC aerogels feature an anisotropic layer-strut cellular structure. Benefiting from this unique structure, the aerogels exhibit impressive mechanical property, achieving a maximum resilient strain of 80 % (corresponding 64.3 kPa). The piezoresistive sensors based on the aerogels perform a high sensitivity of 0.23 kPa−1, a low detection limit of ∼45 Pa, and a stable long-term sensing of over 5000 cycles. The aerogels can also work as excellent electrode materials, displaying a high specific capacitance of 134.5 F g−1 at 0.5 A g−1 and superior rate performance. Furthermore, the assembled compressible supercapacitor shows stable electrochemical performance with compressive strain increasing from 0 to 80 %. The designed MXene/PEDOT:PSS/CNC aerogels are expected to serve as novel multifunctional platforms for thermal insulation, shock absorption, sensitive strain detecting, and highly stable compressive energy storage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
LG发布了新的文献求助10
1秒前
lg完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
6秒前
111完成签到,获得积分10
6秒前
LG完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
无花果应助周周采纳,获得10
7秒前
7秒前
魁梧的白羊完成签到,获得积分10
7秒前
Jacob发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助白云朵儿采纳,获得10
11秒前
大碗完成签到 ,获得积分10
11秒前
木子发布了新的文献求助10
12秒前
流星雨发布了新的文献求助10
13秒前
小蘑菇应助fei190813采纳,获得10
13秒前
15秒前
123完成签到,获得积分10
15秒前
情怀应助爱思考的小橙子采纳,获得10
15秒前
15秒前
haojr发布了新的文献求助10
17秒前
han发布了新的文献求助10
18秒前
Minstrel完成签到,获得积分20
18秒前
搜集达人应助含糊的赛凤采纳,获得10
19秒前
云云发布了新的文献求助10
19秒前
传奇3应助惠小之采纳,获得20
21秒前
23秒前
乙盐丁真鉴定为高纯度苯吡完成签到,获得积分10
23秒前
糊涂的天思完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
爱笑的书蝶完成签到,获得积分20
25秒前
27秒前
bkagyin应助zjx采纳,获得10
27秒前
英姑应助张文淇采纳,获得10
27秒前
v小飞侠101发布了新的文献求助10
28秒前
999完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
30秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2547648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176303
关于积分的说明 5603565
捐赠科研通 1897071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946582
版权声明 565383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503828