物联网的出现推动了便携式和可穿戴微型电子产品的发展，尤其是具有出色集成性能、高功率密度和长使用寿命的微型超级电容器（MSCs）。然而，对于提高 MSCs 的能量密度以满足所有工业领域的要求（如微尺度结构的大规模生产、持久的电力供应和安全性），合理设计电极材料配方以及构建具有可扩展性和成本效益的三维（3D）结构电极仍是一项艰巨的任务。为了解决这些挑战，广西大学研究团队提出了一种构建策略，即结合 MXenes 和聚苯胺（PANI）各自的电容优势，制备出由二维（2D）Ti3 C2MXene 纳米片上生长的一维（1D）聚苯胺纳米纤维组成的三维 MXene@PANI 分层结构。这种三维结构不仅在传统平面 MSCs 之前实现了 MSC 电极的高负载质量，从而提供了丰富的活性位点暴露，而且还克服了 MXene 纳米片的重新堆叠问题，解决了离子动力学缓慢的问题。这些特性使得所得到的金属硫化物电极备出色的电化学性能，其体积电容高达 1638.3 mF/cm3，体积能量密度 为328.2 mWh/cm3。这项研究为利用 幂方科技微电子打印机3D 打印技术设计具有高性能金属硫化物电极的 MXene@PANI 复合材料架构提供了一种有前景的设计策略。
此工作以“Three-Dimensional Printed MXene@PANI Hierarchical Architecture for High-Performance Micro-Supercapacitors"为题发表在《Materials》上。
