随着智能设备的急剧增长,对柔性可穿戴电子产品的需求激增。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,如柔性超级电容器(FSCs),它们重量轻,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速率。
印刷电子,通过使用传统的印刷技术制造电子设备和系统,已被证明是制造fsc的经济,简单和可扩展的策略。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对印刷FSCs在制备功能性油墨、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进行了综述。
印刷FSCs通常是通过在柔性基材上印刷传统有机和无机电极材料上的功能油墨来制造的。由于薄膜结构,这些印刷器件可以弯曲、拉伸和扭曲到一定的半径,而不会损失电化学功能。
此外,超级电容器的刚性集流组件也可以用柔性印刷部件代替。各种印刷技术,如丝网印刷、喷墨印刷和3D打印已经很好地建立了制造印刷的fsc。
作者吴伟说:“发展小型化、柔性化、平面化的高性能电化学储能装置是促进日常生活中便携式电子设备快速发展的迫切要求。”“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器,随时为手机或智能腕带充电。”
研究人员发现,对于可印刷的油墨配方,应遵循两个原则。首先,在选择油墨成分时,至关重要的是要包括更少的无效添加剂,更好的导电性粘合剂和优秀的分散电极材料。其次,油墨必须具有合适的粘度和良好的流变性能,才能获得优异的印品。
可印刷功能材料,如石墨烯和伪电容材料,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,它们可用于制造太阳能电池、柔性OLED显示器、晶体管、RFID标签和其他集成智能设备。这为许多其他应用开辟了可能性,包括智能纺织品、智能包装和智能标签。
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