多任务处理石墨烯油墨印成小灵活的超级电容器

中国的研究者们已经开发出一种简单的方法使复杂的数组microsupercapacitors涉及油墨印刷出来的石墨烯。方法将援助提供的简单和自由发展的电子和灵活的设备的新方法。

虽然半导体组件继续萎缩,并不是所有的现代设备的部分容易使小型化。电容器和电池是特别具有挑战性的,因为它们是复杂的和离散包不同的材料。Microsupercapacitors,相对这两个组件,可以做类似的工作。

现在,中国科学院的科学家们想出了一个印刷方法使用多功能石墨烯墨水很快制定了多个microsupercapacitors在各种形状和复杂的数组。墨水将石墨烯和碳黑色,这两个导电,溶剂与聚合物粘结剂,虽然简单的混合物掩盖很难找到正确的成分。“准备墨水与合适的电气、电化学和流变特性可打印集成microsupercapacitors面临的最大挑战之一,“强调Zhong-Shuai吴项目的主要研究者之一。重要的是,墨水显示剪切稀化行为,像番茄酱:应用,力使其失去粘性流很容易,但一旦被移除的力,它变稠,保持它的形状。

他们应用石墨烯墨水衬底,如玻璃或灵活的PET塑料,使用的屏幕作为一个模板。由此产生的模式包含所有的导电部分的设备。石墨烯的墨水可以作为微电极,不含金属的电流收集器和互联,同时,“吴笔记。墨水干了12小时,然后应用电解质凝胶可以巩固12小时,此时设备已经可以使用了。

因为整个设备的结构可以在一个步骤中,非常复杂的设计可以轻松。虽然单个microsupercapacitor供应小于1伏特,研究人员能够整合130的系列,给超过100伏的输出。“微型机器人和软致动器基于介电弹性体需要数百,甚至数千伏特,”Wu说。“高压操作增加microsupercapacitors的范围和有效性,”对此表示赞同弗朗西斯卡的居所综合纳米系统实验室主管在澳大利亚悉尼科技大学。

设备也灵活,如果他们印在柔性衬底上,这使其兼容可穿戴电子产品。这要是方法的通用性和低成本可能是一次性加在可穿戴系统,也就是大部分的外部健康监测和其他可穿戴系统是,“说的居所。“我相信microsupercapacitors这样的柔性基板会特别承诺支持可穿戴系统健康监测领域,例如传感器放置在皮肤和眼睛。

调查人员希望利用他们的方法更完整的设备,通过包括组件,可以收获microsupercapacitors能量和存储它,或把它存储能源使用。他们还希望利用新的电解质增加每个电容器的电压可以提供,并改善设备可以存储的总能量。