柔性V₂CTₓ薄膜电极

高容量兼光电性能

采用喷墨印刷技术首次实现兼具高面积电容与光电特性的V₂CTₓ柔性电极，为MXene薄膜电极的制造开辟了新路径。

Ji, Ziying · Feng, Ying · 刘鲁 · 郑伟 · Wu, Meng · Li, Yuexia · Sun ZhengMing · 应国兵

Journal of Colloid and Interface Science 2024

参数信息

面积电容

531.3-5787.0 μF⋅cm^-2

品质因数

0.07-0.15

电容保持率

83 %

全固态对称超级电容器面积电容

23.4 μF⋅cm^-2

技术优势

高面积电容

V₂CTₓ的较低化学式量赋予其更高的单位质量电容，喷墨印刷薄膜在5 mV·s⁻¹下面积电容达531.3–5787.0 μF·cm⁻²。

循环稳定性好

经过7000次连续充放电后仍保持83%的电容，满足长期服役需求。

光电性能兼备

喷墨印刷工艺使V₂CTₓ薄膜电极同时具备高电化学活性和光电响应，可用于光充电等新型储能场景。

可直接制成全固态器件

基于该电极装配的全固态对称超级电容器在5 mV·s⁻¹下面积电容为23.4 μF·cm⁻²，验证了其在柔性全固态储能中的可行性。

应用场景

• 柔性超级电容器：直接用作柔性超级电容器电极，免去传统集流体，简化器件结构。
• 柔性储能器件：为可弯曲、可集成的储能单元提供轻薄电极，适应异形空间。
• 可穿戴电子：满足可穿戴设备对柔性、耐久供电的需求，可集成于衣物或贴片。
• MXene电极：展示喷墨印刷制备高性能MXene电极的可行性，可推广至其他MXene。