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由于出色的導電性和出色的溶液處理能力，MXenes作為印刷/涂層電子設備的油墨顯示出巨大的潛力。為滿足流變學要求，通常需要用超高的濃度將MXenes配制成多功能的油墨，然而，流變學調節(jié)的低效率和MXene片的重新堆積問題阻礙了它們的進一步應用。

天津大學陶瑩、楊全紅等提出了一種凝膠化輔助的方法來制備具有三維互連網(wǎng)絡的多功能MXene油墨，以很好地解決上述問題。

圖1. Ti₃C₂T_x MXene凝膠油墨的制備和結構表征

具體而言，一種均勻的Ti₃C₂T_x MXene凝膠油墨由Mg²⁺輔助的MXene水凝膠及隨后羧甲基纖維素鈉（CMC）的誘導交聯(lián)制備。通過有效地結合交聯(lián)以及互連網(wǎng)絡的膨脹，凝膠油墨可通過簡單地調整溶膠-凝膠系統(tǒng)中的水量而表現(xiàn)出可調整的流變特性，這使得MXene油墨可以用于各種沉積技術，從繪畫到擠壓印刷。此外，在MXene油墨中形成的三維互連網(wǎng)絡有效地抑制了MXene納米片的重新堆積，從而提高了MXene的利用率。

圖2. Ti₃C₂T_x MXene凝膠油墨基材上Zn沉積行為的研究

因此，作為一個概念驗證，MXene凝膠油墨涂層被用作水系鋅離子電池中穩(wěn)定的鋅剝離/沉積基底。受益于均勻的涂層表面和相互連接的三維結構，MXene凝膠油墨負極表現(xiàn)出超高的鋅沉積/剝離可逆性和倍率能力，即使在20 mA cm^-2的高倍率下，其庫侖效率（CE）也高達99.7%。并且全電池也顯示出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，在2 A g^-1的倍率下循環(huán)100次后，容量保持率高達90%，這表明MXene凝膠墨水在制備高性能印刷/涂層電子產品方面具有巨大潛力。

圖3. 采用Ti₃C₂T_x MXene凝膠墨水電極的AZIB的電化學性能

A Gelation-Assisted Approach for Versatile MXene Inks. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202204372

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天大陶瑩/楊全紅AFM：基于MXene凝膠油墨的高性能鋅離子電池！

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