Dieses Papier bietet eine Technik zur Herstellung von chipbasierten Superkondensatoren mit einem Tintenstrahldrucker. Die Methoden werden detailliert beschrieben, um Tinten zu synthetisieren, Softwareparameter anzupassen und die elektrochemischen Ergebnisse des hergestellten Superkondensators zu analysieren.
Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.
Methodenartikel
Aufwändige Steuerung von Tintenstrahldruckern zur Herstellung von chipbasierten Superkondensatoren
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Es gibt enorme Anstrengungen in verschiedenen Bereichen, um das Inkjet-Druckverfahren für die Herstellung von tragbaren Geräten, Displays und Energiespeichern anzuwenden. Um qualitativ hochwertige Produkte zu erhalten, sind jedoch je nach physikalischen Eigenschaften der Tintenmaterialien ausgefeilte Bedienfähigkeiten erforderlich. In diesem Zusammenhang ist die Optimierung der Inkjet-Druckparameter ebenso wichtig wie die Entwicklung der physikalischen Eigenschaften der Tintenmaterialien. In dieser Studie wird die Optimierung der Parameter der Inkjet-Drucksoftware für die Herstellung eines Superkondensators vorgestellt. Superkondensatoren sind aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte, langen Lebensdauer und verschiedener Anwendungen als Stromquellen attraktive Energiespeichersysteme. Superkondensatoren können im Internet der Dinge (IoT), Smartphones, tragbaren Geräten, Elektrofahrzeugen (EVs), großen Energiespeichersystemen usw. eingesetzt werden. Das breite Anwendungsspektrum erfordert eine neue Methode, mit der Geräte in verschiedenen Größenordnungen hergestellt werden können. Das Inkjet-Druckverfahren kann das herkömmliche Fertigungsverfahren mit fester Größe durchbrechen.
Einleitung
In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere Druckverfahren für verschiedene Anwendungen entwickelt, darunter tragbare Geräte1, Pharmazeutika2 und Luft- und Raumfahrtkomponenten3. Der Druck kann leicht für verschiedene Geräte angepasst werden, indem einfach die zu verwendenden Materialien geändert werden. Darüber hinaus verhindert es die Verschwendung von Rohstoffen. Zur Herstellung elektronischer Geräte wurden verschiedene Druckverfahren wie Siebdruck4, Push-Coating5 und Lithographie6 entwickelt. Im Vergleich zu diesen Drucktech....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Protokoll
1. Design des Musters mit PCB-CAD-Programm
- Führen Sie das CAD-Programm aus. Klicken Sie auf die Schaltfläche Datei oben im Programmfenster. Um eine neue Projektdatei zu erstellen, klicken Sie auf die Schaltflächen Neu und Projekt .
- Um die Board-Datei zu generieren, klicken Sie in der angegebenen Reihenfolge auf die Schaltflächen Datei, Neu und Board . Legen Sie die Rastergröße, mehrere und Alt-Werte fest, indem Sie auf die gitterförmige Rasterschaltfläche oben links im erstellten Fenster "Board-Datei
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Ergebnisse
Die Tinte wurde gemäß Schritt 2 synthetisiert, und die Eigenschaften der Tinte konnten gemäß Referenz18 bestätigt werden. Abbildung 8 zeigt die strukturellen Eigenschaften von leitfähiger Tinte und EDLC-Tinte sowie die rheologischen Eigenschaften von EDLC-Tinte, die in der vorherigen Forschung berichtet wurden18. Die leitfähige Tinte ist gut gesintert, um kontinuierliche Leiterbahnen zu bilden, und es wird erwartet, dass die nanoskalige Rauheit.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Diskussion
Die kritischen Schritte in diesem Protokoll sind an der Einrichtung der Softwareparameter beteiligt, um das entworfene Muster durch feine Anpassung der Parameterwerte zu drucken. Kundenspezifisches Drucken kann zur strukturellen Optimierung und zur Erlangung neuer mechanischer Eigenschaften führen19. Das Inkjet-Druckverfahren mit Software-Parametersteuerung kann für anspruchsvolles Drucken in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, indem das für den Druckprozess optimierte Material ausgewählt wi.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Offenlegungen
Die Autoren haben keine Offenlegungen.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde unterstützt von der Korea Electric Power Corporation (Förderkennzeichen: R21XO01-24), dem von KIAT betriebenen Kompetenzentwicklungsprogramm für Branchenspezialisten des koreanischen MOTIE (Nr. P0012453) und das Chung-Ang University Graduate Research Scholarship 2021.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 2" x 3" FR&schüchtern; 4 Platinen | Voltera | Artikelnummer: 1000066 | PCB Substrat |
| Aktivkohle | MTI | Np-Ag-0530HT | |
| Eagle CAD | Autodesk | PCB CAD Programm | |
| Ethylcellulose | Sigma Aldrich | 46070 | 48,0-49,5% (w/w) Ethoxylbasis |
| Flex 2 leitfähige Tinte | Voltera | Artikelnummer: 1000333 | Flexible Ag Tinte |
| Lithiumperchlorat | Sigma Aldrich | 634565 | |
| Propylencarbonat | Sigma Aldrich | 310328 | |
| PVDF | Sigma Aldrich | 182702 | durchschnittlichen Mw ~534.000 von GPC |
| Smart Manager | ZIVE LAB | ver : 6. 6. 8. 9 | Elektrochemisches Analyseprogramm |
| Super-P | Hyundai | ||
| Terpineol | Sigma Aldrich | 432628 | |
| Thinky Mischer | Thinky | ARE-310 | Planetenmischer |
| Triton-X | Sigma Aldrich | X100 | |
| V-One Drucker | Voltera | Artikelnummer: 1000329 | Leiterplattendrucker |
| ZIVE SP1 | Wonatech | Potentiostat Gerät |
Referenzen
- Valentine, A. D., et al. Hybrid 3D printing of soft electronics. Advanced Materials. 29 (40), 1703817(2017).
- Liang, K., Carmone, S., Brambilla, D., Leroux, J. -C. 3D printing of a wearable personalized oral delivery device: A first-in-human study. Science Advances
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Nachdrucke und Genehmigungen
