液晶MXene墨水可以为高性能3D打印微型超级电容器提供无堆的厚电极.
Shuqing Cao1, Rui He1, Boyu Mu1
1Key Laboratory for the Physics and Chemistry of Nanodevices and Center for Carbon-based Electronics, School of Electronics, Peking University, Beijing 100871, China.
ACS nano
|January 9, 2026
概括
我们开发了一种新的3D打印方法,使用MXene液晶 (MLC) 墨水来创建无堆的微型超级电容器 (MSC). 这种技术提高了先进的便携式电子产品的能量和功率密度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 微型储能对于便携式电子产品至关重要.
- 芯片上的微型超级电容器 (MSC) 提供高功率密度和稳定性.
- MXene纳米板是有前途的电极材料,但容易堆叠,阻碍性能.
研究的目的:
- 开发一种高性能MXene基MSC的制造方法.
- 为了克服MXene纳米板堆叠在电极中的挑战.
- 为了能够创建厚厚的,对齐的MXene电极,以增强能量存储.
主要方法:
- 使用MXene液晶 (MLC) 防止纳米板堆叠.
- 开发了一种对均质,粘性弹性MLC油墨的过方法.
- 使用3D打印来制造厚厚的,水平对齐的MXene电极.
主要成果:
- 实现了无堆的MXene电极,可控制对齐和厚度高达几百微米.
- 通过工程电极架构促进了快速离子传输.
- 与传统方法相比,证明了显著更高的能量和功率密度 (32.32 μWh cm-2和8000 μW cm-2).
结论:
- 在MLC墨水和3D打印技术使高性能MSC制造.
- 这种方法提供了优越的离子运输和能量储存能力.
- 在可穿戴和灵活的电子产品中为先进的MSCs提供了一个有希望的途径.


