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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）的誘導交聯制備。通過有效地結合交聯以及互連網絡的膨脹，凝膠油墨可通過簡單地調整溶膠-凝膠系統中的水量而表現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異的循環穩定性，在2 A g^-1的倍率下循環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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