对灵活性的需求可穿戴随着智能设备的迅猛发展,电子产品的价格也在飙升。智能设备可以通过嵌入式传感器、软件和其他技术,在互联网上与其他设备交换数据。因此,研究人员专注于探索柔性储能设备,例如柔性储能设备supercapacitators(FSCs),重量轻,安全,易于与其他设备集成。FSCs具有高功率密度和快速充放电率。
印刷电子产品通过使用传统的印刷技术制造电子设备和系统,已经被证明是一种经济、简单和可扩展的制造FSCs的策略。传统的微制造技术既昂贵又复杂。
在应用物理评论,来自武汉大学和湖南大学的研究人员提供了一份关于印刷FSCs在设计功能墨水、设计可印刷电极以及与其他电子设备集成功能方面的能力的综述。
打印FSCs通常是通过在柔性衬底上的传统有机和无机电极材料上打印功能油墨来制造的。由于这种薄膜结构,这些印刷器件可以弯曲、拉伸和扭曲到一定的半径,而不会丧失电化学功能。
此外,超级电容器的刚性集流元件也可由柔性打印部件代替。各种打印技术,如丝网打印、喷墨打印和3D打印已经建立了良好的制造打印FSCs。新利18官方“小型化、柔性、平面化的高性能电化学储能设备的发展,是促进日常生活中便携式电子设备快速发展的迫切要求,”作者吴伟说。“我们可以想象,在未来,我们可以在生活中使用任何打印机,可以打印一个超级电容,随时为手机或智能腕带充电。”
研究人员发现,对于可印刷油墨配方,需要遵循两个原则。首先,在选择油墨成分时,重要的是要包括更少的无效添加剂、更好的导电粘合剂和优良的分散电极材料。其次,油墨必须具有适当的粘度和良好的流变性才能获得优良的印品。
打印功能材料,如石墨烯赝电容材料是印刷超级电容器的良好核心部件。
由于印刷电子产品具有灵活性和低成本的优势,它们可以用来制造太阳能电池、柔性OLED显示器、晶体管、射频识别标签和其他集成智能设备。这开启了许多其他应用的可能性,包括智能纺织品、智能包装和智能标签。
来源:美国物理学会