二維MXene調控導電聚合物墨水用于*D打印微型超級電容器

近期，江南大學(xué)化學(xué)與質(zhì)料工程學(xué)院劉天西傳授團隊在二維MXene調控導電聚合物墨水用于*D打印微型超等電容器方面獲得打破性停頓，在A(yíng)dvanced Energy Materials上頒發(fā)重要學(xué)術(shù)論文：“Direct-Ink-Write *D Printing of Programmable Micro-Supercapacitors from MXene-Regulating Conducting Polymer Inks（Advanced Energy Materials, 10.1002/aenm.20220**8*）”，第一做者為博士后李樂(lè )和博士生孟健，通信做者為劉天西傳授和東華大學(xué)張超研究員。

微型超等電容器（Microsupercapacitor）的快速開(kāi)展，有望滿(mǎn)足人們對高電壓、高功率密度和能量密度的微型供電器件的需求。相較于傳統的微加工手藝，墨水曲寫(xiě)*D打?。―IW *D printing）為構建構造可定造的微型超等電容器供給了經(jīng)濟且簡(jiǎn)便的處理計劃，并有望實(shí)現儲能器件的電化學(xué)活性質(zhì)料的高負載，進(jìn)而進(jìn)步器件的能量與功率密度。商品化的導電聚合物PEDOT:PSS，凡是具有優(yōu)良的導電性、高電化學(xué)活性和溶液加工性能，做為超等電容器電極質(zhì)料具有優(yōu)良的應用前景。然而，基于PEDOT:PSS造備高量量可打印墨水面對著(zhù)工藝繁瑣、情況不友好等瓶頸問(wèn)題。因而，開(kāi)展工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的可打印PEDOT:PSS墨水的造備新辦法，具有重要的研究和應用前景。

圖1. *D打印PEDOT:PSS/MXene凝膠復合質(zhì)料及微型超等電容器

基于此，江南大學(xué)化學(xué)與質(zhì)料工程學(xué)院劉天西傳授課題組提出通過(guò)二維MXene納米片調控PEDOT:PSS在溶液中的微相構造，造備了溶劑綠色環(huán)保、可墨水曲寫(xiě)*D打印的高量量導電聚合物墨水，并打印獲得了具有優(yōu)良幾何精度和外形保實(shí)度的定造化圖案與微型超等電容器件。MXene納米片對PEDOT:PSS電子構造及孔構造也能實(shí)現高效調理，所得PEDOT:PSS/MXene復合凝膠的電子導電與離子傳導性能均得到大幅度提拔。墨水曲寫(xiě)*D打印所造備的微型超等電容器具有高電化學(xué)活性物量負載量，表示出高比容量、高倍率性能和優(yōu)良的輪回性能，且具有優(yōu)良的耐形變、抗低暖和可集成等優(yōu)良特征。

來(lái)源：江南大學(xué)

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