物理科技生物学-PHYICA

基于三维可打印二维材料的墨水显示出改手机透视软件善能量存储装置的前景

纳米技术 2021-12-29 23:58:10

曼彻斯特大学 学分:曼彻斯特大学 曼彻斯特大学材料学院和国家石墨烯研究所的一组研究人员首次使用二维材料MXene配制墨水,以生产三维印刷叉指电极

正如在《高级材料》杂志上发表的那样,这些墨水已被用于三维打印电极,可用于超级电容器等储能设备

MXene是一种由早期过渡金属(如钛)和碳原子组成的“粘土状”二维材料,最早由德雷克塞尔大学开发

然而,与大多数粘土不同,MXene在干燥时显示出高导电性,并且是亲水性的,允许它们容易地分散在水性悬浮液和油墨中

石墨烯是世界上第一种二维材料,比铜更具导电性,比钢强很多倍,柔韧、透明,比人类头发的直径细一百万倍

自从与世隔绝以来,石墨烯为探索其他二维材料打开了大门,每种材料都有一系列不同的性质

然而,为了利用这些独特的性质,二维材料需要有效地集成到器件和结构中

制造方法和材料配方对于实现这一点至关重要

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领导该团队的苏伦·巴格说:“我们证明了跨越几个原子厚的大MXene薄片和水可以单独用于配制具有非常特殊粘弹性的印刷油墨

这些墨水可以直接三维打印成20层以上的独立建筑

由于MXene的优异导电性,我们可以使用我们的墨水直接打印三维无集电器超级电容器

独特的流变特性与该方法的可持续性相结合,带来了许多探索的机会,尤其是在定制三维架构中要求二维MXene功能特性的储能和应用领域

" 文姬和载,博士

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该大学纳米3D实验室的学生说:“添加剂制造提供了一种制造定制的多材料能源设备的可能方法,展示了捕捉MXene在能源应用中的潜力的能力

我们希望这项研究将为完全释放MXene在该领域的应用潜力开辟道路

" “独特的流变特性与该方法的可持续性相结合,带来了许多探索的机会,尤其是在定制的三维架构中需要二维MXene功能特性的储能和应用领域,”Dr

苏伦·巴格,材料学院

这些器件的性能和应用越来越依赖于创新材料的开发和可扩展制造,以提高其性能

超级电容器是一种能够产生大量电能的设备,同时比传统设备消耗更少的能量

由于二维材料具有优异的导电性以及减轻器件重量的潜力,在这类器件中已经进行了大量的工作

这些设备的潜在用途是用于汽车工业,如电动汽车以及手机和其他电子产品

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