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集太陽能發電、微型超級電容器和溫度傳(chuan) 感器為(wei) 一體(ti) 的自供電集成係統 馬佳鑫攝
本報訊 近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員吳忠帥、劉生忠團隊，開發出一種水係MXene/PH1000雜化墨水，利用噴墨打印技術，高精度、規模化製備出高體(ti) 積容量的微型超級電容器，並構建出平麵全柔性自供電溫度傳(chuan) 感係統。相關(guan) 研究成果發表於(yu) 《先進能源材料》。
便攜式、可穿戴微型電化學儲(chu) 能器件不僅(jin) 要有較高的電化學性能，還要有柔性、長壽命、可定製形狀及與(yu) 微電子兼容集成等特性。將產(chan) 能、儲(chu) 能和用能器件集於(yu) 一體(ti) ，構建自供電係統可以解決(jue) 可再生能源發電間歇性的問題。目前，這類集成微係統大多采用多種製造技術，如光刻、激光切割、電沉積等，不能保證良好兼容性和較低成本。噴墨打印是一種高精度、非接觸、無需掩模板的打印技術，被認為(wei) 是定製化設計智能柔性電子產(chan) 品的策略。然而，製備性能穩定、可打印、環境友好的墨水仍具有挑戰。
合作團隊研發出的新墨水具有高電導率、可調黏度、卓越打印性及長期穩定性，可同時作為(wei) 高電容電極、高導電集流體(ti) 、無金屬連接線和導電黏合劑。噴墨打印的微型超級電容器具有高體(ti) 積電容量、高麵電壓，60個(ge) 串聯無金屬集流體(ti) 和連接線的微型超級電容器可輸出36V電壓。合作團隊還在柔性襯底上打印微型超級電容器與(yu) 溫度傳(chuan) 感器，同時與(yu) 柔性矽薄膜太陽電池集成，構建了全柔性自供電溫度傳(chuan) 感集成係統，實現對溫度變化的即時監測。該水係MXene雜化墨水為(wei) 構建可打印的自供電微係統開辟了新路徑。（卜葉）
相關(guan) 論文信息：
https://doi.org/10.1002/aenm.202100746
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