【科研摘要】預(yù)計(jì)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，打印電子產(chǎn)品將促進(jìn)廣泛分布的可穿戴電子產(chǎn)品。然而，開發(fā)廉價(jià)且穩(wěn)定的電極油墨仍然是打印電子行業(yè)和學(xué)術(shù)界的重大挑戰(zhàn)。最近，為了克服聚苯胺的弱親水性，西南交通大學(xué)楊維清教授/張海濤副教授，和加州大學(xué)洛杉磯分校陳俊助理教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種簡(jiǎn)便的組裝分散策略設(shè)計(jì)出了一種低成本，易于制造且空氣穩(wěn)定的導(dǎo)電聚合物（CP）墨水，該策略可提供約10?2 S cm的高電導(dǎo)率以及在0.5 A g-1（脫水狀態(tài)）下具有顯著的386.9 F g-1的比電容。
不含添加劑的CP墨水通過(guò)噴涂方法直接用于打印可穿戴式微型超級(jí)電容器（MSC），可提供較高的面電容（96.6 mF cm-2）和體積電容（26.0 F cm-3），性能優(yōu)于大多數(shù)最先進(jìn)的基于CP的超級(jí)電容器。這項(xiàng)工作為實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的MSC提供了一種新方法，從而為下一代分布式電子產(chǎn)品提供了一種經(jīng)濟(jì)高效，環(huán)保且普及的能源解決方案。相關(guān)論文以題為Air-Stable Conductive Polymer Ink for Printed Wearable Micro-Supercapacitors發(fā)表在《Small》上。 【科研摘要】
圖1用于打印的可穿戴MSC的空氣穩(wěn)定型導(dǎo)電聚合物油墨。
圖2 CP油墨的特性和性能。
圖3基于CP墨水的MSC的電化學(xué)性能。
圖4集成MSCs電路的電化學(xué)性能。 【總結(jié)】團(tuán)隊(duì)提出了一種組裝分散策略，用于可擴(kuò)展制造的空氣穩(wěn)定的低成本導(dǎo)電聚合物油墨，以打印可穿戴式MSC。CP墨水具有386.9 F g-1（在0.5 A g-1的情況下）的高比電容以及良好的導(dǎo)電性。從這種CP油墨衍生而來(lái)的結(jié)果表明，打印的可穿戴MSC具有較高的面電容（96.6 mF cm?2），較大的體積電容（26.0 F cm?3），出色的速率能力以及2.4 mWh cm?3的可觀能量密度在功率密度為238.3 mW cm-3的情況下，超過(guò)了大多數(shù)最先進(jìn)的基于導(dǎo)電聚合物的超級(jí)電容器。開發(fā)的空氣穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)高效且環(huán)保的導(dǎo)電聚合物油墨不僅為可打印的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置提供了廣闊的前景，而且還可以擴(kuò)展到支持下一代可穿戴生物電子學(xué)的其他打印電子應(yīng)用中。 參考文獻(xiàn)：doi.org/10.1002/smll.202100956版權(quán)聲明：「高分子材料科學(xué)」公眾號(hào)旨在分享學(xué)習(xí)交流高分子聚合物材料學(xué)等領(lǐng)域的研究進(jìn)展。上述僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。如有侵權(quán)或引文不當(dāng)請(qǐng)聯(lián)系作者修正。商業(yè)轉(zhuǎn)載或投稿請(qǐng)后臺(tái)聯(lián)系編輯。感謝各位關(guān)注！ 【往期回顧】《J. Mater. Chem. A》武大段博/川大傅強(qiáng)：拉伸誘導(dǎo)取向，高強(qiáng)度和導(dǎo)熱的纖維素/氮化硼薄膜水凝膠 《大分子》浙大吳子良/鄭強(qiáng)/杜淼，華工孫桃林：氫鍵締合介導(dǎo)的韌性超分子水凝膠的動(dòng)力學(xué)和粘彈性 南開大學(xué)孫平川《ACS Macro Letters》生物啟發(fā)的聚氨酯，具有帶有協(xié)同動(dòng)態(tài)鍵的多功能嵌段模塊
