Aqueous MXene/PH1000 Hybrid Inks for Inkjet‐Printing Micro‐Supercapacitors with Unprecedented Volumetric Capacitance and Modular Self‐Powered Microelectronics

材料科学 超级电容器 小型化 微电子 纳米技术 微系统 电容 制作 光电子学 能量收集 电极 功率(物理) 化学 物理化学 医学 替代医学 物理 病理 量子力学
作者
Jiaxin Ma,Shuanghao Zheng,Yuexian Cao,Yuanyuan Zhu,Pratteek Das,Hui Wang,Yu Liu,Jiemin Wang,Li‐Ping Chi,Shengzhong Liu,Zhong‐Shuai Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (23) 被引量:155
标识
DOI:10.1002/aenm.202100746
摘要

Abstract Despite intense development of inkjet printing for scalable and customizable fabrication of power sources, one major shortcoming is the lack of eco‐friendly aqueous inks free of additives (e.g., toxic solvents, surfactants). Here, an aqueous printable MXene/poly(3,4‐ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonic acid) (MP) hybrid ink is demonstrated that has an adjustable viscosity to directly inkjet‐print micro‐supercapacitors (MP‐MSCs) with excellent performance, seamless integration, and desirable customization, which is crucial for scalable industrialization of self‐powered integrated systems. The MP‐MSCs deliver an unprecedented volumetric capacitance of 754 F cm −3 and a remarkable energy density of 9.4 mWh cm −3 , superior to previously reported inkjet‐printed MSCs. Such outstanding performance is partly attributed to highly conductive PH1000 that prevents restacking of MXene nanosheets, enabling fast electron and ion diffusion throughout the microelectrodes. Moreover, MP‐MSCs present exceptional miniaturization and superior modularization featuring high voltage output up to 36 V from 60 serially connected cells and impressive areal voltage of 5.4 V cm −2 connected in tandem. Further, a printable temperature sensor integrated with the MP‐MSC and a flexible solar cell exhibits an exceptional response of 2% and mechanical flexibility without any bias voltage input. Therefore, the MXene inks are expected to create various opportunities for miniaturization and innovative construction of flexible, self‐sustaining, energy harvesting–storing–consuming microsystems for printable electronics.
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
Jupiter 1234发布了新的文献求助10
刚刚
旧时光完成签到,获得积分10
刚刚
墨z完成签到 ,获得积分10
刚刚
ABBCCC完成签到,获得积分10
刚刚
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
UHPC发布了新的文献求助10
3秒前
UHPC发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
星辰大海应助冰淇淋采纳,获得10
5秒前
李多意完成签到 ,获得积分10
5秒前
小郭子完成签到,获得积分10
6秒前
蜜蜂完成签到,获得积分10
6秒前
wt完成签到 ,获得积分10
8秒前
直率不乐完成签到,获得积分10
8秒前
ABBCCC发布了新的文献求助30
9秒前
哈罗完成签到,获得积分10
10秒前
葛广奔发布了新的文献求助30
10秒前
麻辣鱼鳞完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
科目三应助hh采纳,获得10
12秒前
Lucas应助泠泠有声采纳,获得10
13秒前
13秒前
邢现良完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
风声3492881045应助PhDL1采纳,获得20
14秒前
迷人热狗完成签到 ,获得积分10
15秒前
bkagyin应助3232采纳,获得10
16秒前
葛广奔完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6466700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8273079
关于积分的说明 17639686
捐赠科研通 5541627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907985
邀请新用户注册赠送积分活动 1884975
关于科研通互助平台的介绍 1733109