尽管喷墨打印在可扩展和可定制的电源制造方面已经得到了大力发展，但其存在的一个主要缺点是缺乏合适的不含添加剂（如有毒溶剂、表面活性剂）的环保水性油墨。

近日，中科院大连化物所吴忠帅研究员，陕西师范大学刘生忠教授报道了开发了一种可印刷的水性MXene/聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)（MP）混合油墨，该油墨具有可调节的粘度，可直接用于喷墨打印微型超级电容器（MP-MSCs），具有优异的性能、无缝集成和理想的定制等优点，这对自供电集成系统的可扩展工业化至关重要。

文章要点

1）实验结果显示，该MP-MSCs提供了前所未有的754 F cm^-3的高体积电容和9.4 mWh cm^-3的出色能量密度，优于先前所报道的喷墨打印MSCs。出色的性能部分得益于于高导电性PH1000，其防止了MXene纳米片的重堆叠，使电子和离子能够快速扩散到整个微电极。

2）所开发的MP-MSCs具有出色的小型化和卓越的模块化特征，基于MP-MSCs的60个串联电池具有高达36 V的高压输出和令人印象深刻的5.4 V cm²串联面电压。此外，与MP-MSC和柔性太阳能电池集成的可打印温度传感器（TS）在没有任何偏置电压输入的情况下具有2%的异常响应和机械灵活性。

这种MXene油墨有望为实现可打印电子产品的柔性、自供电、能量收集-储存-消耗的微型系统的小型化和创新提供各种机会。

参考文献

Jiaxin Ma, et al, Aqueous MXene/PH1000 Hybrid Inks for Inkjet-Printing Micro-Supercapacitors with Unprecedented Volumetric Capacitance and Modular Self-Powered Microelectronics, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202100746

https://doi.org/10.1002/aenm.202100746