在柔性基底上直接打印功能性墨水能够用于大规模制备可穿戴电子装备，但是目前现有的打印墨水通常需要加入毒性溶剂和添加剂，因此导致在柔性基底上打印过程复杂、基底兼容性差、导致器件性能衰减。甚至是水基碳材料、金属纳米粒子墨水中都无法免于表面活性剂、粘接剂、共溶剂用于得到可喷涂的胶体分散液。有鉴于此，德雷塞尔大学Yury Gogotsi等报道了一种导电性、可打印墨水，该Ti₃C₂T_x MXene墨水溶液无需添加剂，能够直接在各种基底上进行打印。通过控制墨水中Ti₃C₂T_x 片的粒径和浓度，MXene墨水展示了流变性特点，基于Ti₃CT_x的电路、微型超级电容器通过调节喷嘴形貌实现了高分辨率的在纺织物和纸上印刷。印刷器件的化学稳定性、电子学性质在长达6个月空气气氛中保存依然稳定。

本文要点：

（1）

打印的微型超级电容器在聚乙烯醇/硫酸凝胶电解液中的电容达到294 mF cm^-2 (2 mV s^-1)，性能比目前打印的MXene基微型超级电容器、其他二维材料打印微型超级电容器的性能更高，是功能性墨水、可穿戴电子器件的重要进步。打印器件在10000次循环后，保持12.36~4.46 μWh cm^-2、0.16~0.58 mW cm^-2的能量、功率密度。

（2）

对Ti₃C₂T_x片材料的粒径、浓度对墨水的流动性影响进行系统性研究，特别对墨水在模拟实际喷射条件中墨水的粘性进行测试。开发了一种两步喷射打印方法，通过两种不同Ti₃C₂T_x墨水实现了对打印微型超级电容器性能最大程度的优化。分别适用较小（≈350 nm）、较大（达到微米）的Ti₃C₂T_x连续打印。通过这种多步打印方法，Ti₃C₂T_x能够得到更高的离子接触性能，显著改善了打印器件的导电性。

参考文献

Simge Uzun, Marion Schelling, Kanit Hantanasirisakul, Tyler S. Mathis, Ron Askeland, Genevieve Dion, and Yury Gogotsi*, Additive-Free Aqueous MXene Inks for Thermal Inkjet Printing on Textiles, Small 2020, 2006376

DOI: 10.1002/smll.202006376

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202006376