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Recent Progress in MXene-Based Electrochemical Actuators and Capacitors
Small Structures ( IF 13.9 ) Pub Date : 2024-04-04 , DOI: 10.1002/sstr.202300520
Jinwoo Park 1, 2 , Younghoon Kim 1 , Hyunwoo Bark 1 , Pooi See Lee 1
Small Structures ( IF 13.9 ) Pub Date : 2024-04-04 , DOI: 10.1002/sstr.202300520
Jinwoo Park 1, 2 , Younghoon Kim 1 , Hyunwoo Bark 1 , Pooi See Lee 1
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A new family of two-dimensional (2D) transition metal carbides, carbonitrides, and nitrides (MXenes) has attracted increasing attention owing to their electrical, chemical, and physical properties. Together with various attractive properties of the MXenes, they also exhibit electrochemical induced deformation (i.e., expansion/contraction) via ion intercalation/de-intercalation in/from MXene layers. In this respect, MXenes offer the possibility of application as the electrode of electrochemical actuators (ECAs). While the MXene-based ECAs are still in their infancy stage, researchers have made great effort to achieve high-performance MXene-based electrochemical capacitors (ECs). As the name suggests, both ECAs and ECs shared common traits in which their operations are based on electrochemical processes. This review provides the recent progress in the MXene-based ECAs in parallel with that in the MXene-based ECs to gain insights from the relatively mature developments in EC applications. Finally, based on the findings from previous studies on both electrochemical applications, perspectives on future MXene-based ECAs in terms of electrode, electrolyte, and cell configuration are provided.
中文翻译：
基于 MXene 的电化学执行器和电容器的最新进展
一类新的二维 (2D) 过渡金属碳化物、碳氮化物和氮化物 (MXene) 由于其电气、化学和物理特性而引起了越来越多的关注。除了 MXene 的各种吸引人的特性之外，它们还通过 MXene 层中的离子嵌入/脱嵌表现出电化学诱导的变形（即膨胀/收缩）。在这方面，MXenes 提供了作为电化学执行器（ECA）电极应用的可能性。虽然基于 MXene 的 ECA 仍处于起步阶段，但研究人员为实现高性能的基于 MXene 的电化学电容器（EC）付出了巨大的努力。顾名思义，ECA 和 EC 具有共同的特征，即它们的操作都基于电化学过程。本综述提供了基于 MXene 的 ECA 的最新进展以及基于 MXene 的 EC 的最新进展，以从 EC 应用相对成熟的发展中获得见解。最后，根据先前关于电化学应用的研究结果，提供了对未来基于 MXene 的 ECA 在电极、电解质和电池配置方面的展望。
更新日期：2024-04-04
中文翻译：
基于 MXene 的电化学执行器和电容器的最新进展
一类新的二维 (2D) 过渡金属碳化物、碳氮化物和氮化物 (MXene) 由于其电气、化学和物理特性而引起了越来越多的关注。除了 MXene 的各种吸引人的特性之外，它们还通过 MXene 层中的离子嵌入/脱嵌表现出电化学诱导的变形（即膨胀/收缩）。在这方面，MXenes 提供了作为电化学执行器（ECA）电极应用的可能性。虽然基于 MXene 的 ECA 仍处于起步阶段，但研究人员为实现高性能的基于 MXene 的电化学电容器（EC）付出了巨大的努力。顾名思义，ECA 和 EC 具有共同的特征，即它们的操作都基于电化学过程。本综述提供了基于 MXene 的 ECA 的最新进展以及基于 MXene 的 EC 的最新进展，以从 EC 应用相对成熟的发展中获得见解。最后，根据先前关于电化学应用的研究结果，提供了对未来基于 MXene 的 ECA 在电极、电解质和电池配置方面的展望。
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