Questa non è la prima volta che i supercondensatori sono stati depositati su tali substrati, ma il team afferma di aver combinato densità di celle non presidiate, prestazioni elettrochimiche e consistenza da cella a cella, quest'ultima importante se le celle collegate in serie devono avere una carica lunga -vita del ciclo di scarica.
I condensatori sono formati fianco a fianco e isolati elettricamente, consentendo loro di essere depositati in matrici e quindi collegati da conduttori in combinazioni in serie o in parallelo.
I la tecnologia dimostratore era costituito da 400 cellule depositate su un substrato rigido di 3.5 x 4.1 cm (28 cellule/cm2) che ha raggiunto un output voltaggio di 75.6 V/cm2 e una densità volumetrica di 9.8 mWh/cm3. La capacità era di 4.1 mF/cm2 e 457F/cm3.
Un elettrolita gelificato (alcool polivinilico + acido solforico) è stato depositato mediante stampa 3D attraverso un ago con foro di 210 μm che si muoveva a 4 mm/s per completare le celle. Essendo un gel, non erano necessarie pareti per impedire all'elettrolita di andare in cortocircuito verso le celle adiacenti nonostante la loro vicinanza. Né la stampa a punti né la stampa a segmenti di linea potrebbero essere persuase a raggiungere la precisione di stampa richiesta.
Un array funzionante di 340 celle è stato anche stampato su un substrato polimerico PET flessibile.
Il lavoro è pubblicato come "Micro-supercondensatori integrati monolitici con prestazioni volumetriche sistemiche ultra elevate e tensione di uscita areale" nella National Science Review. Il documento completo può essere letto senza pagamento.
Dalian Institute of Chemical Physics ha collaborato con l'Istituto di tecnologia avanzata di Shenzhen.