1/研究背景

可穿戴電子設(shè)備的快速發(fā)展顛覆了人們傳統(tǒng)的生活方式，為現(xiàn)代化生活提供了極大的便利和更多的可能性?？纱┐鲀?chǔ)能器件作為柔性設(shè)備動(dòng)力供應(yīng)的重要組成部分，近些年來引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。為了滿足實(shí)際應(yīng)用的要求，可穿戴儲(chǔ)能器件必須在不同的形變（如拉伸、彎曲、扭曲和折疊）條件下保持優(yōu)秀的機(jī)械性以及電化學(xué)穩(wěn)定性。3D打印技術(shù)作為一種新興的增材制造技術(shù)，可以快速準(zhǔn)確的構(gòu)建多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，為各種器件提供定制化服務(wù)，極大程度上滿足可穿戴儲(chǔ)能器件在尺寸、結(jié)構(gòu)、性能以及一體化集成的要求。

2/ 研究內(nèi)容

近期，格里菲斯大學(xué)張山青、鐘育霖教授等詳細(xì)論述了3D打印技術(shù)在可穿戴儲(chǔ)能器件領(lǐng)域的最新進(jìn)展。首先簡要概述了打印技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和工作原理，并詳細(xì)討論了可打印墨水的組成及其流體力學(xué)性質(zhì)。隨后，概括總結(jié)了優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件性能的不同策略，詳細(xì)討論了油墨組成和打印結(jié)構(gòu)以及后處理過程等因素與機(jī)械性能和電化學(xué)性能之間的關(guān)系。接著，對近期關(guān)于可穿戴儲(chǔ)能器件的不同應(yīng)用示例也做出相關(guān)回顧和總結(jié)。最后討論了當(dāng)前3D打印可穿戴儲(chǔ)能器件領(lǐng)域中未解決的問題及所面臨的挑戰(zhàn)，并結(jié)合3D打印特點(diǎn)以及未來可穿戴電子設(shè)備的需求，提出未來的3D打印儲(chǔ)能器件應(yīng)立足于打印材料的選擇、打印結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及先進(jìn)打印設(shè)備的開發(fā)。

3/圖文解析

圖2 3D打印技術(shù)及其發(fā)展進(jìn)程回顧

圖3 油墨的基本組成和流變學(xué)性能

圖4 調(diào)控打印的幾何構(gòu)型和油墨組成優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件機(jī)械性能

圖5 調(diào)控打印結(jié)構(gòu)和后處理過程優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件電化學(xué)性能

圖6 調(diào)控油墨組成優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件電化學(xué)性能

圖7 可穿戴儲(chǔ)能器件的應(yīng)用示例

審核編輯 ：李倩