2025年12月20日,中国科学院大连化学物理研究所马佳鑫副研究员应邀至我院作了题为《3D打印微型储能器件的材料化学基础与集成系统应用》的学术报告,系统介绍了其在微型储能领域的最新突破性研究成果,为可穿戴设备和物联网应用开辟了新路径。报告由雷志斌教授主持,学院相关研究方向的老师和学生参加了本次学术报告。
马佳鑫副研究员在报告开篇指出,传统储能器件受限于制造工艺,难以满足微型设备对形状定制和高效性能的需求,而3D打印技术具有材料兼容性高、设计自由度大等优势,已逐渐成为微型储能器件的主流制造方法。根据成型方式的不同,调控墨水的剪切行为或优化掩模版的形状和尺寸是实现成功打印的关键。
具体到材料设计层面,通过引入MXene多孔骨架的解决锂金属电池的枝晶问题,并构建了水系无添加剂超浓MXene与石墨烯油墨以及水系高浓盐/离子液体凝胶电解质油墨,所制造的电池可在4800小时内稳定循环,面积容量达25.3 mAh/cm 2。
在理论层面,建立了平面化微型储能器件的离子输运理论体系,提出了多界面协同耦合机制,并在此基础上研制出集成化微型储能器件以及光伏-储能-传感一体化、全柔性自供电微系统,实现了对温度、压力及气体等环境变化的实时监测。该研究工作和相关技术具有很强的实用化价值与应用前景。
报告结束后,现场师生与马佳鑫副研究员就微型储能器件的结构设计和传质过程、电极的材料选择和制备方法等问题进行了深入探讨和交流。

撰稿:孙颉 审核:刘治科