3D Printing of Additive-Free 2D Ti3C2Tx (MXene) Ink for Fabrication of Micro-Supercapacitors with Ultra-High Energy Densities

制作 超级电容器 材料科学 纳米技术 墨水池 电极 3D打印 印刷电子产品 电容 丝网印刷 储能 复合材料 光电子学 功率(物理) 化学 物理化学 替代医学 病理 医学 物理 量子力学
作者
Jafar Orangi,Fatima Hamade,Virginia A. Davis,Majid Beidaghi
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (1): 640-650 被引量:383
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b07325
摘要

Recent advances in the development of self-powered devices and miniaturized electronics have increased the demand for on-chip energy storage devices that can deliver high power and energy densities in a limited footprint area. Here, we report the fabrication of all-solid-state micro-supercapacitors (MSCs) through a three-dimensional (3D) printing of additive-free and water-based MXene ink. The fabricated MSCs benefit from the high electrical conductivity and excellent electrochemical properties of two-dimensional (2D) Ti3C2Tx MXene and a 3D interdigital electrode architecture to deliver high areal and volumetric energy densities. We demonstrate that a highly concentrated MXene ink shows desirable viscoelastic properties for extrusion printing at room temperature and therefore can be used for scalable fabrication of MSCs with various architectures and electrode thicknesses on a variety of substrates. The developed printing process can be readily used for the fabrication of flexible MSCs on polymer and paper substrates. The printed solid-state devices show exceptional electrochemical performance with very high areal capacitance of up to ∼1035 mF cm-2. Our study introduces Ti3C2Tx MXene as an excellent choice of electrode material for the fabrication of 3D MSCs and demonstrates 3D printing of MXene inks at room temperature.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
星辰大海应助Lisss采纳,获得10
1秒前
1226813885发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
lighting完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
CodeCraft应助火星采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
英俊的铭应助芭蕾恰恰舞采纳,获得10
3秒前
小苏打完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
大模型应助可爱依凝采纳,获得10
6秒前
6秒前
刘浩然发布了新的文献求助10
7秒前
kyouu完成签到,获得积分10
7秒前
贺贺发布了新的文献求助10
8秒前
王王应助罗123采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.3应助solar采纳,获得10
8秒前
hkl1542发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
笑点低纸鹤完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
玉清给玉清的求助进行了留言
10秒前
辣白菜完成签到,获得积分20
11秒前
北沐城歌发布了新的文献求助10
11秒前
null应助橙汁得配曼妥思采纳,获得30
11秒前
春深半夏发布了新的文献求助10
11秒前
酷炫的凡波完成签到 ,获得积分10
11秒前
李健的小迷弟应助happy采纳,获得10
12秒前
12秒前
搞份炸鸡778完成签到,获得积分10
13秒前
黄任行完成签到,获得积分10
13秒前
BINGBING1230发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 2000
Standard: In-Space Storable Fluid Transfer for Prepared Spacecraft (AIAA S-157-2024) 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 700
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5953396
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7157697
关于积分的说明 15930614
捐赠科研通 5088032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2734683
邀请新用户注册赠送积分活动 1695575
关于科研通互助平台的介绍 1616891