ACS Nano：一种具有定制结构的三维打印模板辅助组装的Ti3C2Tx Mxene微晶格用于高区域电容

Nanoyu

2022-01-28

Ti₃C₂T_x Mxene是一种很有前途的微型超级电容器电极材料。最近，人们致力于利用3D打印来制备具有定制结构的MXene电极，以促进电解质渗透和离子扩散。然而，由于现有的基于挤压的3D打印对墨水流变性的严格要求和有限的结构选择，结构设计的多样性仍然存在挑战。

近日，清华深圳国际研究生院丘陵，周光敏报道了展示了一种3D打印模板辅助组装的方法来制备无添加剂的3D构筑的MXene气凝胶，并且具有高度的结构设计自由度。

文章要点

1）得益于Mxene油墨在3D打印树脂模板中阳离子诱导的自凝胶性，研究人员使用不含添加剂的MXene水性油墨制备了3D结构的MXene，其浓度范围宽(5~150 mg mL⁻¹)，粘度低(>2.5mPa S⁻¹)。

2）利用数字光处理(DLP)三维打印技术提供的高结构设计自由度，可以制造出设计精细、弯曲度低、装载量大的3D MXene结构。

3）制备的3D结构Mxene具有高面电容(7.5 F cm⁻²)、超高面能量密度(0.375 mWh cm⁻²)和高电荷保持率(87%)，质量负载量高达54.1mgcm⁻²。

这种方法为Mxene基电极的制造提供了一种潜在的通用解决方案，该电极具有定制的精细结构，易于电解质渗透和快速离子扩散。

参考文献

Chuang Yang, et al, 3D Printed Template-Assisted Assembly of Additive-Free Ti₃C₂T_x MXene Microlattices with Customized Structures toward High Areal Capacitance, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c09622

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09622