Чернила на основе MXene без добавок и прямая печать микросуперконденсаторов

Прямая печать функциональных чернил имеет решающее значение для применения в различных областях, включая электрохимическое накопление энергии, интеллектуальную электронику и здравоохранение. Однако существующие составы печатных чернил далеки от идеала. Обычно в них используются поверхностно-активные вещества и добавки либо концентрация чернил является низкой, что усложняет производство и снижает разрешение печати. В данной работе продемонстрированы два типа чернил на основе двумерного карбида титана (Ti3C2Tx) MXene — водные и органические, получаемые без каких-либо добавок и бинарных растворительных систем, — предназначенных соответственно для экструзионной и струйной печати. Показаны примеры структур, напечатанных исключительно из MXene, включая микросуперконденсаторы, проводящие дорожки и омические резисторы на необработанных пластиковых и бумажных подложках; эти структуры отличаются высоким разрешением печати и пространственной однородностью. Объёмная ёмкость и плотность энергии микросуперконденсаторов, напечатанных исключительно из MXene, на порядки величины превышают соответствующие показатели существующих активных материалов, напечатанных струйным и экструзионным методами. Универсальная технология прямой печати чернилами демонстрирует перспективность чернил на основе MXene без добавок для масштабируемого изготовления легко интегрируемых компонентов печатной электроники.