Esta não é a primeira vez que os supercapacitores foram depositados em tais substratos, mas a equipe afirma ter combinado densidade celular não pré-definida, desempenho eletroquímico e consistência célula a célula - o último importante se as células conectadas em série tiverem uma carga longa. - vida útil do ciclo de descarga.
Os capacitores são formados lado a lado e eletricamente isolados, permitindo que sejam depositados em matrizes e depois ligados por condutores em combinações em série ou paralelo.
A tecnologia O demonstrador consistia em 400 células depositadas em um substrato rígido de 3.5 x 4.1 cm (28 células/cm2) que alcançou uma saída Voltagem de 75.6V/cm2 e uma densidade volumétrica de 9.8mWh/cm3. A capacitância foi de 4.1mF/cm2 e 457F/cm3.
Um eletrólito gelificado (álcool polivinílico + ácido sulfúrico) foi depositado por impressão 3D através de uma agulha de 210μm movendo-se a 4mm/s para completar as células. Por ser um gel, não eram necessárias paredes para impedir que o eletrólito entrasse em curto com as células adjacentes, apesar de sua proximidade. Nem a impressão de pontos nem a impressão de segmentos de linha podem ser persuadidas a atingir a precisão de impressão necessária.
Uma matriz funcional de 340 células também foi impressa em um substrato de polímero PET flexível.
O trabalho foi publicado como 'Microsupercapacitores integrados monolíticos com desempenho volumétrico sistêmico ultra-alto e tensão de saída de área' na National Science Review. O trabalho completo pode ser lido sem pagamento.
Dalian Institute of Chemical Physics trabalhou com o Shenzhen Institute of Advanced Technology.