De vraag naar flexibele draagbare elektronica is sterk toegenomen met de dramatische groei van slimme apparaten die via internet gegevens kunnen uitwisselen met andere apparaten met ingebouwde sensoren, software, en andere technologieën. Onderzoekers hebben zich daarom gericht op het verkennen van flexibele energieopslagapparaten, zoals flexibele supercondensatoren (FSC's), die lichtgewicht en veilig zijn en gemakkelijk kunnen worden geïntegreerd met andere apparaten. FSC's hebben een hoge vermogensdichtheid en snelle laad- en ontlaadsnelheden.

Het printen van elektronica – het vervaardigen van elektronische apparaten en systemen met behulp van conventionele printtechnieken – is een economische, eenvoudig, en schaalbare strategie voor het fabriceren van FSC's. Traditionele microfabricagetechnieken kunnen duur en complex zijn.

In Technische Natuurkunde Beoordelingen , onderzoekers van Wuhan University en Hunan University geven een overzicht van gedrukte FSC's in termen van hun vermogen om functionele inkten te formuleren, ontwerp afdrukbare elektroden, en functies integreren met andere elektronische apparaten.

Gedrukte FSC's worden over het algemeen vervaardigd door de functionele inkten af ​​te drukken op traditionele organische en anorganische elektrodematerialen op flexibele substraten. Door de dunne filmstructuur deze gedrukte apparaten kunnen worden gebogen, uitgerekt, en gedraaid tot een bepaalde straal zonder verlies van elektrochemische functie.

In aanvulling, de stijve stroomcollectorcomponenten van de supercondensator kunnen ook worden vervangen door de flexibele geprinte delen. Diverse druktechnieken zoals zeefdruk, inkjet printen, en 3D-printen zijn goed ingeburgerd om de gedrukte FSC's te fabriceren.

"De ontwikkeling van geminiaturiseerde, flexibel, en vlakke krachtige elektrochemische energieopslagapparaten is een dringende vereiste om de snelle ontwikkeling van draagbare elektronische apparaten in het dagelijks leven te bevorderen, " zei auteur Wu Wei. "We kunnen ons voorstellen dat in de toekomst, we kunnen elke printer in ons leven gebruiken en kunnen op elk moment een supercapacitator printen om een ​​mobiele telefoon of slimme polsband op te laden."

De onderzoekers vonden voor bedrukbare inktformuleringen, twee principes moeten worden gevolgd. Eerst, bij het selecteren van inktcomponenten, het is van vitaal belang om minder ineffectieve additieven op te nemen, betere geleidende bindmiddelen, en uitstekende dispersie-elektrodematerialen. Tweede, de inkt moet een geschikte viscositeit en een goede reologie-eigenschap hebben om uitstekende afdrukken te verkrijgen.

Bedrukbare functionele materialen, zoals grafeen en pseudocapacitieve materialen, zijn goede kerncomponenten van geprinte supercondensatoren.

Aangezien gedrukte elektronica het voordeel biedt van flexibiliteit en lage kosten, ze kunnen worden gebruikt om zonnecellen te maken, flexibele OLED-schermen, transistoren, RFID-tags, en andere geïntegreerde slimme apparaten. Dit opent de mogelijkheid van vele andere toepassingen, inclusief slim textiel, intelligente verpakking, en slimme etiketten.