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南京邮电大学赖文勇教授等综述 | 印刷超级电容器:材料、印刷及其应用

日期:2019-06-14
  英国皇家化学会综述类期刊 Chemical Society Reviews 最近发表了南京邮电大学赖文勇教授等人撰写的综述文章(Review Article),介绍了印刷超级电容器的结构特点,总结了不同组成部分的材料以及通过调节印刷过程提升其性能的方法,并从不同印刷技术的角度分别介绍了超级电容器在近期的发展。最后,作者还就该研究领域未来的机遇与挑战进行了展望。
 
 
  随着电子产品日益向轻薄化、微型化、智能化的方向发展,也带动了电子元器件从刚性到柔性的模式转变。微型超级电容器 (micro-supercapacitors, MSCs) 因其所具有的卓越的功率密度、良好的稳定性和长的循环寿命,在未来的电子系统具有广阔的应用前景。而灵活的印刷电子技术更是为 MSCs 的设计与制造锦上添花,使其不仅能够具有新颖适宜的结构,同时简单易得、成本低廉、批量省时、环境友好,是未来储能设备的优秀代表。
  制备超级电容器的主要几种印刷技术:喷墨打印 (Nano Energy, 2018, 49, 481–488),3D 打印(Nano Lett. , 2016, 16, 3448–3456),转印 (Adv. Funct. Mater. , 2018, 28, 1705506),直接墨水书写 (Adv. Funct. Mater., 2015, 25, 4976–4984),卷对卷印刷 (Nat. Nanotechnol., 2010, 5, 574),以喷涂为代表的图案印刷 (ACS Nano, 2017, 11, 2171–2179),图案化真空过滤 (ACS Nano, 2017, 11, 7284–7292) 等。
  印刷超级电容器的制备通常包括油墨的准备、沉积和固化三个阶段。相应地,对印刷超级电容器的电化学性能可能产生显著影响的关键问题主要有:(1)制备分散良好且可印刷的油墨;(2)稳定且按需印刷出油墨;(3)调节油墨在基底上的润湿行为,在不影响分辨率的同时不引起电极短路;(4)将油墨固化成所需的二维图案或三维结构,同时确保电极和基底/电流收集器之间能很好地粘附。
  本篇综述从以下几个方面介绍了印刷技术在设计、制备超级电容器方面的应用及最新研究进展:
  一、 超级电容器的结构,并重点介绍了通过印刷技术制备的新颖结构,如微型化、非对称型、柔性等。
  二、 印刷超级电容器各个部件的材料,包括电极、电解质、电流收集器和基底。
  三、 调整印刷过程来优化超级电容器性能的途径,如墨水配方、印刷参数调节、表面工程等 。
  四、 就不同印刷技术,总结了印刷超级电容器近期的发展 。
  五、 印刷超级电容器的实际应用 。
  六、 在文章的最后,对该研究领域目前所面临的问题、未来的挑战与机遇进行了展望。
 
    论文链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/CS/C7CS00819H#!divAbstract
 
      (RSC英国皇家化学会(RSCChina)
 
    http://www.chinatft.org/index/news/newsshow/id/5769.html

所属类别: 印刷电子行业信息

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