稳定Ti₃C₂T_xMXene墨水配方和高分辨率气溶喷气打印用于高性能MXene超级电容器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 轻量级的储能对于可穿戴电子产品至关重要.
• 增材制造可以实现复杂的设备几何形状,但需要先进的油墨.
• 开发稳定,多功能纳米材料油墨是一个关键的挑战.

研究的目的:

• 开发一种稳定的二维碳化 (Ti3C2Tx MXene) 油墨,用于喷雾喷气打印.
• 为了证明其与用于储能应用的增材制造的兼容性.
• 为了实现高性能印刷电化学设备.

主要方法:

• 一种稳定的2D Ti3C2Tx MXene墨水的配方.
• 使用气溶喷气打印用于高分辨率制造.
• 墨水稳定性,可打印性和设备性能的表征.

主要成果:

• 开发的MXene墨水具有长期的化学和物理稳定性.
• 实现了高分辨率打印 (≈45微米线) 以最小的超喷涂.
• 打印的MXene超级电容器达到面积电容122 mF cm−2和体积电容611 F cm−3.

结论:

• 使用稳定的MXene油墨进行气溶喷射印刷是制造高性能能量存储设备的可行方法.
• 这种方法支持按需,可扩展和具有成本效益的印刷电子产品生产.
• 这些发现为先进的印刷电化学设备铺平了道路.