3D Printing Flexible Sodium‐Ion Microbatteries with Ultrahigh Areal Capacity and Robust Rate Capability

材料科学 微电子 微电极 阴极 平面的 阳极 导电体 基质(水族馆) 光电子学 纳米技术 电极 电气工程 复合材料 计算机科学 物理化学 地质学 计算机图形学(图像) 工程类 海洋学 化学
作者
Jiaxin Ma,Shuanghao Zheng,Li‐Ping Chi,Yu Liu,Ying Zhang,Kai Wang,Zhong‐Shuai Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (39) 被引量:61
标识
DOI:10.1002/adma.202205569
摘要

Rechargeable sodium-ion microbatteries (NIMBs) constructed using low-cost and abundant raw materials in planar configuration with both cathode and anode on the same substrate hold promise for powering coplanar microelectronics, but are hindered by the low areal capacity owing to the thin microelectrodes. Here, a prototype of planar and flexible 3D-printed NIMBs is demonstrated with 3D interconnected conductive thick microelectrodes for ultrahigh areal capacity and boosted rate capability. Rationally optimized 3D printable inks with appropriate viscosities and high conductivity allow the multilayer printing of NIMB microelectrodes reaching a very high thickness of ≈1200 µm while maintaining effective ion and electron-transfer pathways in them. Consequently, the 3D-printed NIMBs deliver superior areal capacity of 4.5 mAh cm-2 (2 mA cm-2 ), outperforming the state-of-the-art printed microbatteries. The NIMBs show enhanced rate capability with 3.6 mAh cm-2 at 40 mA cm-2 and robust long-term cycle life up to 6000 cycles. Furthermore, the planar NIMB microelectrodes, despite the large thickness, exhibit decent mechanical flexibility under various bending conditions. This work opens a new avenue for the construction of high-performance NIMBs with thick microelectrodes capable of powering flexible microelectronics.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Bo关注了科研通微信公众号
2秒前
小太阳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6应助心信鑫采纳,获得10
2秒前
zhouyms完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
李晓萌完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
mfy0068完成签到 ,获得积分10
8秒前
传奇3应助科研小秦采纳,获得10
9秒前
10秒前
yjh发布了新的文献求助10
11秒前
向日葵1完成签到,获得积分10
12秒前
wanci应助动人的汉堡采纳,获得10
12秒前
FashionBoy应助Jing采纳,获得20
13秒前
14秒前
微笑仙人掌完成签到 ,获得积分10
14秒前
隐形的凡阳完成签到,获得积分10
14秒前
充电宝应助xx采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
Maxine完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
林柠发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Bo发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
昏昏应助hengyuan采纳,获得10
20秒前
20秒前
ghn123456789完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
小兔发布了新的文献求助10
21秒前
浮游应助ZWX采纳,获得10
22秒前
22秒前
金鑫鑫完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
左君豪发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 941
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5443221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4553119
关于积分的说明 14241113
捐赠科研通 4474726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2452134
邀请新用户注册赠送积分活动 1443079
关于科研通互助平台的介绍 1418721