一种基于喷墨打印技术制备的微型三维多孔电极及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于喷墨打印技术制备的微型三维多孔电极及其应用，属于可穿戴电子及其制备领域。本发明专利技术中微型三维多孔电极的制备包括：制备rGO/Mxene复合粉末，然后分散于水中，加入表面活性剂、增稠剂和消泡剂，得到适配喷墨打印的rGO/Mxene复合墨水；利用喷墨打印技术在柔性基底上打印叉指电极，随后将叉指电极放入定向冷冻装置中，通过控制叉指电极与冷台装置的距离来控制电极两端的温度梯度进行冷冻，即得到有序排列的微型三维多孔电极；该微型三维多孔电极比表面积大、离子传输效率高，以柔性基底的微型三维多孔电极可适应人体运动进行弯折、扭曲，具有一定的机械柔韧性和稳定性，在智能可穿戴产品中具有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于喷墨打印技术制备的微型三维多孔电极及其应用，属于可穿戴电子及其制备领域。

技术介绍

1、可穿戴电子产品在医疗监测、传感器和物联网领域等各个领域都有广泛而重要的应用。然而，传统电池、超级电容器等储能设备过于笨重、不可弯折，无法与可穿戴设备和系统集成。与之相反的是具有高功率输出、快速充放电速率、长循环寿命的柔性微型超级电容器(msc)正受到越来越多的关注，并被认为是下一代可穿戴电子系统的理想电源。

2、相比于传统的三明治夹层超级电容器多层结构笨重、容易短路、工序繁杂，人们更青睐于可以很容易与其他功能电子设备/系统集成的叉指电极。叉指电极的独特微观尺度结构，制造起来非常具有挑战性。到目前为止，已经开发了多种方法来制备精细的叉指电极，虽然这些方法都有其独特的优势，但其工艺通常涉及光刻、氧等离子体蚀刻、激光刻蚀、高压压制和掩模辅助策略，工艺复杂，成本高，难以规模化生产。因此，迫切需要开发一种简便、经济的方法来构建高性能的叉指电极。

3、喷墨打印通过将活性材料分散到悬浮液中，可以在非平面或柔性基板上轻松制造微纳级器件，其工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于喷墨打印技术制备微型三维多孔电极的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述制备rGO/Mxene复合粉末，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PDDA的质量浓度为0.1-5wt％，Mxene分散液的浓度为1-2mg/mL，PDDA与Mxene分散液的体积比为1:10-1:50。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述rGO分散液的浓度为0.5-2mg/mL，rGO与改性Mxene质量比为1:1-9:1。

5.根据权利要求1所述的方法，...

【技术特征摘要】

1.一种基于喷墨打印技术制备微型三维多孔电极的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述制备rgo/mxene复合粉末，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述pdda的质量浓度为0.1-5wt％，mxene分散液的浓度为1-2mg/ml，pdda与mxene分散液的体积比为1:10-1:50。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述rgo分散液的浓度为0.5-2mg/ml，rgo与改性mxene质量比为1:1-9:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述rgo/mxene复合墨水中rgo/mxene的固含量为1-5wt％。

6.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾浩，陈琪，王凯，罗锦斌，唐超，袁彬，
申请(专利权)人：山东中康国创先进印染技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：