El desarrollo de flexibles, La microelectrónica portátil e implantable ha acelerado la necesidad de dispositivos de almacenamiento de energía miniaturizados e integrados con propiedades mecánicamente robustas. Alto voltaje, e integración altamente compatible.

Los micro-supercondensadores (MSC) tienen una densidad de potencia ultra alta, velocidad de carga y descarga rápida, y estabilidad de larga duración, que tienen un gran potencial para la microelectrónica. Sin embargo, sufren de una densidad de energía relativamente baja y una ventana de potencial estrecha.

Recientemente, Un equipo de investigación dirigido por el profesor Wu Zhongshuai del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China desarrolló un nuevo prototipo de micro-supercondensadores de iones de potasio de alto rendimiento (KIMSC) para alimentar el sistema de detección de presión integrado con sensibilidad.

Este trabajo fue publicado en Materiales energéticos avanzados el 18 de marzo.

Los KIMSC toman nanovarillas de titanato de potasio derivado de MXene (KTO) como electrodo negativo y grafeno activado poroso (AG) como electrodo positivo en un electrolito de ionogel de alto voltaje no inflamable, que sirve como una fuente de energía a microescala suficiente para la construcción de un sistema de sensor integrado.

Los investigadores prepararon las nanovarillas KTO a partir de la alcalinización y oxidación simultáneas de Ti3C2 MXene mediante un método hidrotermal. El KTO entregó un coeficiente de difusión considerable de 1.6 × 10 ^-12 cm ² s ^-1 y alta capacidad de 145 mAh g ^-1 como materiales de ánodo para el almacenamiento de iones K.

Los KIMSC fabricados pueden ofrecer una gran tensión de funcionamiento de 3,8 V, extraordinaria densidad de energía volumétrica de 34,1 mWh cm ^-3 , y robustez mecánica.

Es más, diseñaron un sistema altamente integrado basado en KIMSC y un sensor de presión para monitorear eficientemente el movimiento corporal del codo y el dedo.