现代电子产品对电源具有极其严格的要求，即在有限的空间内提供高能量和高功率密度。3D打印可定制电极设计，具有出色的加载密度，是一种极有前途的解决方案。然而，大体积基质中缓慢的质量传输给电荷储存动力学带来了严重的问题。
近日，四川大学张楚虹教授报道了利用氮掺杂工程来调节3D打印电极的物理性能和表面化学，以促进大容量和快速的界面反应动力学，从而解决高能量密度系统在大负载密度下功率性能下降问题。
文章要点
1）在85.1 mg cm−2（厚度为12.2 mm）的超大负载下，与已报道的碳质材料相比，3D打印电极的最新电容达到11.8 F cm−2。这种3D打印的大容量电极具有与高速薄膜电极相当的优良动力学，并且能够在3.6 s内实现闪充。所组装的对称器件具有优异的性能，在79.25 mW cm-2时达到0.66 mWh cm-2，在1039.8 mW cm-2时达到0.49 mWh cm-2。
2）由纳米纤维素和碳纳米管构建块之间的特定组装形成的坚固网络的3D打印电极为打印结构注入了极大的柔性和机械顺应性，从而使得对称超级电容器器件在弯曲和压缩下不会降低其性能。
参考文献
Wenbin Kang, et al, 3D Printed Supercapacitors toward Trinity Excellence in Kinetics, Energy Density, and Flexibility, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202100020
https://doi.org/10.1002/aenm.202100020
