克日，广油固态广东煤油化工学院情景催化团队的李泽料牛李泽胜副教授在国内威信期刊《Advanced Functional Materials》（一区Top，影响因子18.808）以”Constructing Flexible All-Solid-State Supercapacitors from 3D Nanosheets Active Bricks via 3D Manufacturing Technology: A Perspective Review”为题，胜团术宣告远景展望综述。队AD打电容广东煤油化工学院为论文第一实现单元，综述砖构化学学院李泽胜副教授为论文第一通讯作者，经由建柔化学工程学院李泊林博士为论文第一作者，印技广西师范大学李庆余教授为第二通讯作者。米片（招待报考：广东煤油化工学院以及广西师范大学钻研生！活性）

由于分级3D纳米片配合的多少多特色以及电子妄想，它们展现出优异的超级电子迁移率、超高的器质比概况积以及坚贞的妄想晃动性。因此，广油固态3D纳米片在电化学储能规模具备很大的李泽料牛运用远景。近些年来，胜团术超级电容器以其充放电快、循环寿命长、清静晃动等短处引起了普遍关注。柔性化、小型化、智能化集成是超级电容储能器件的睁开倾向。新兴的3D打印技术，特意是墨水直写方式，极大地后退了器件微妄想的妄想能耐以及操作精度。本文基于作者或者其余团队前期对于3D石墨烯纳米片以及3D MXene纳米片的钻研妨碍，提出运用先进的3D打印技术，运用活性3D纳米片实现柔性全固态超级电容器的妄想。具备高比电容的质料。零星合成了叉指电极、多层骨架电极以及纤维电极3D打印技术的妄想措施以及柔性超级电容器的功能评估。本综述旨在为未来柔性全固态超级电容器的实际运用提供3D打印3D纳米片构建质料的妄想、制备以及功能优化的新意见以及实际教育。本文提出运用先进的3D打印技术，利用具备高比电容的3D纳米片活性质料，实现柔性全固态超级电容器的妄想。零星合成了叉指电极、多层骨架电极以及纤维电极3D打印技术的妄想措施以及柔性超级电容器的功能评估。本综述旨在为未来柔性全固态超级电容器的实际运用提供3D打印3D纳米片构建质料的妄想、制备以及功能优化的新意见以及实际教育。本文提出运用先进的3D打印技术，利用具备高比电容的3D纳米片活性质料，实现柔性全固态超级电容器的妄想。零星合成了叉指电极、多层骨架电极以及纤维电极3D打印技术的妄想措施以及柔性超级电容器的功能评估。本综述旨在为未来柔性全固态超级电容器的实际运用提供3D打印3D纳米片构建质料的妄想、制备以及功能优化的新意见以及实际教育。

图1：本综述的纲要插图

随着特色化柔性电子产物（如柔性展现、植入式医疗、可衣着电子配置装备部署）的崛起，对于轻、薄、柔性的便携式储能配置装备部署的需要变患上越来越急切以及尤为紧张。作为柔性储能器件的紧张组成部份，柔性超级电容器以其充放电速率快（即功率密度高）、循环寿命长、体积小、功能高、以及很强的锐敏性。特意是柔性全固态超级电容器可能保障在良多机械变形（笔直、折叠、修正、缩短或者拉伸）以及有数次一再变形下不断晃动的能量输入。这些优势确保了柔性全固态超级电容器是未来大少数柔性电子配置装备部署的精采且有前途的替换能源提供装置。当初，对于3D纳米片电极质料的妄想以及超级电容器的运用，品评层出不穷。最近，还宣告了多少篇对于 3D 打印技术在柔性超级电容器中运用的总结著述。这些综述分说为3D电极以及柔性器件的妄想提供了自动的教育意思。可是，3D纳米片质料以及3D打印技术在柔性全固态超级电容器中的配合总结以及展望却很少见。在这篇综述论文中，咱们品评辩说了经由 3D 打印技术（或者一些非打印技术）从 3D 纳米片（作为微电极的活性砖）构建柔性全固态超级电容器。本综述的主要内容搜罗：1）介绍了3D纳米片质料的根基种别以及制备措施，总结了高功能电极质料的艰深妄想原则；2）基于针对于性的妄想案例，总结了3D石墨烯、3D MXene等3D纳米片的最新制备以及运用妨碍；3）零星总结了基于3D打印技术（或者其余技术）的3D纳米片多样化电极（微交织电极、多层骨架电极、类纤维电极）的想象合计以及全固态超级电容器运用；4）最后，咱们还品评辩说了3D打印技术在基于3D纳米片的柔性全固态超级电容器的挑战以及机缘。

图2

典型的 3D 石墨烯纳米片：A-D）树脂前体热解的 3D 石墨烯收集，E-H）氧化石墨热解的 3D 石墨烯收集，I-L）吐温前体化学活化的 3D 类石墨烯多面体，M-P ) 经由甘蔗渣前体的模板催化制备 3D 类石墨烯纳米笼。

图3

基于 3D 打印技术 (DIW) 的叉指电极妄想：A) 接管 VN/GO 以及 V 2 O 5 /GO 墨水的不同过错称电极，B) 接管 MXene/金属纳米线墨水的对于称电极，C) 接管 MXene/碳纳米纤维墨水的对于称电极, D) 具备繁多 MXene 墨水的对于称电极，E-G) 具备 MoS 2以及 rGO 墨水的不同过错称电极（喷墨打印）。

图4 基于3D打印技术的多层骨架电极妄想(DIW): (A)对于称电极与氧化石墨烯墨水，(B以及C)非对于称电极与MXene以及AC墨水，(D以及E)全3D打印全碳凝胶超级电容器。 

图5典型的光纤电化学器件: (A)平行双纤方式，(B)扭曲双纤方式，(C-E)双层同轴光纤方式; 典型的3d打印光纤超级电容器:(F以及G)多层同轴光纤超级电容器，(H)方截面光纤超级电容器。

总结

在超级电容器规模，种种 3D 纳米片构建质料（搜罗 3D 纳米片粉末、3D 纳米片薄膜以及 3D 纳米片气凝胶）已经被普遍妄想以及制备，之后退电化学储能功能。在 3D 纳米片质料（如 3D 石墨烯以及 3D MXene 纳米片）的制备中，模板法是最普遍的制备措施，搜罗固体球形模板（二氧化硅球以及聚合物球）以及原位模板（自觉冰或者定向冰晶） . 3D打印技术（如DIW）可能实现差距尺寸的多孔电极（如叉指电极、多层骨架电极、纤维电极）的实用妄想，其中，多孔电极中离子以及电荷转移功能的显明后退实用地后退了电容器在高负载下的倍率功能。3D 打印技术在运用 3D 纳米片构建的电极质料妄想柔性固态超级电容器方面展现出广漠的远景。此外，3D打印技术为引入电极妄想等赝电容活性质料、精确调控其负载量以及空间扩散提供了极详尽便，为开拓具备超高能量密度的非对于称超级电容工具料提供了新道路。在这篇综述论文中，为了进一步后退全固态超级电容器的实际器件能量密度，咱们提出构建可缩短气凝胶电极（即多孔骨架木桩电极），经由 3D 制作技术（3D 打印技术或者其余技术），由高电容 3D 纳米片活性砖（好比，3D 石墨烯、3D MXene 或者其余金属 3D 纳米片）制成的松散型叉指电极、可衣着纤维电极以及柔性薄膜电极粉末）。当初，3D 打印技术已经从一些 3D 纳米片粉末质料（好比，MXene 以及 MoS₂ 3D 纳米片粉末）用于全固态柔性或者微型超级电容器。同时，经由超高比概况积“3-D 活化石墨烯纳米片”3D 打印电极妄想柔性全固态超级电容器彷佛更可取以及有排汇力。此外，咱们还提出了不同过错称水性全固态柔性超级电容器以及非水性全固态柔性超级电容器的有远景的妄想，以实现更高的电压窗口以及更高的能量密度。

论文网址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202201166