顆粒在線訊：基于墨水的絲網(wǎng)印刷工藝是一種具有成本效益和高吞吐量的可擴展制造可穿戴電子設備的實用方法。然而，在此類器件的電子電導率和離子擴散速率方面仍然存在一些挑戰(zhàn)。

基于此，浙江理工大學科研團隊研究了 EGaIn/絲素蛋白 (SF) 墨水和絲網(wǎng)印刷策略，以制造基于高電導率 EGaIn 集電極的石墨烯 3D 陣列結(jié)構(gòu)微型超級電容器 (MSC)。團隊提出一種 EGaIn/SF 墨水和石墨烯 3D 陣列結(jié)構(gòu) MSC 的可擴展制造策略，隨后揭示了 EGaIn 層的電導率恢復機制和 3D 陣列結(jié)構(gòu)多向離子擴散效應。SF和EGaIn在超聲輔助下的協(xié)調(diào)和螯合促進了EGaIn液滴尺寸的縮小和EGaIn/SF墨水的穩(wěn)定性。隨后，絲網(wǎng)印刷的 EGaIn/SF 圖案經(jīng)過重力沉積、蒸發(fā)誘導和機械燒結(jié)，以恢復 EGaIn 層的導電性。此外，受益于 EGaIn 的自愈作用，表面變得更光滑。同時，叉指電極的石墨烯3D陣列結(jié)構(gòu)提供了大的比表面積和多方向的離子擴散效應，進而改變離子擴散路徑，增加離子擴散方向和速率，3D陣列結(jié)構(gòu)越有序， MSCs 的電化學性能更為突出，在 25 μA cm-2的電流密度下 MSCs-100提供了35.72 mF cm-2的出色面積（體積）電容(10.26 F cm-3)，并具有卓越的柔韌性和循環(huán)穩(wěn)定性。此外，作者還實現(xiàn)了集成設備的循環(huán)穩(wěn)定性表征，這在未來柔性和可穿戴電子產(chǎn)品中具有巨大的應用潛力。

圖1.EGaIn/SF 墨水的制備和表征。

相關論文以題為Highly Conductive EGaIn/Silk Fibroin Ink for graphene 3D Array Structure Micro-supercapacitors發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上。通訊作者是浙江理工大學胡毅教授。

參考文獻：doi.org/10.1016/j.cej.2021.132084