尽管开发兼具高能量/功率密度的水系Zn离子混合电容器（ZICs）具有重要意义，但仍然充满巨大挑战。

近日，苏州大学孙靖宇教授，邹贵付教授报道了通过3D打印Ti₃C₂ Mxene正极，以提供优化的载流子传输、快速的电解质渗透和足够的孔隙率，展示了一种高电容、长寿命的ZIC。

文章要点

1）研究人员通过使用微量二价阳离子的快速凝胶过程，获得了具有理想流变性能，可3D打印的无添加剂MXene油墨，克服了去除添加剂所需繁琐的后处理。

2）所制备的3D打印（3DP）Mxene正极具有双离子存储机制，能够协同H⁺的赝电容性能和Zn²⁺的双电层电容性能，并通过一系列原位/非原位电化学分析进行了系统的研究。

3）实验结果显示，3DP Mxene正极在电流密度为0.38 mA cm⁻²时具有1006.4 mF cm⁻²的良好面电容量，在10 A g⁻¹时表现出优异的倍率性能（184.4 F g⁻¹），优于目前最先进的ZICs。更令人印象深刻的是，由3DP Mxene正极和3DP Zn负极组成的ZIC全电池具有0.10mWh cm⁻²/5.9 mW cm⁻²的竞争性能量/功率密度，以及超长的使用寿命（10 mA cm⁻²下，超过6000次循环的容量保持率达到86.5%）。

参考文献

Zhaodi Fan, et al, 3D-Printed Zn-Ion Hybrid Capacitor Enabled by Universal Divalent Cation-Gelated Additive-Free Ti₃C₂ MXene Ink, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.0c09646

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c09646