Inkjet Printing of Prussian Blue Analogues for Flexible Energy Storage

In this study, we investigated the potential of inkjet printing technology for fabricating flexible energy storage devices using Prussian blue analogues as electrode materials. The inkjet printed MXene/MnHCF electrodes were coated with Na_2 SO_4 gel electrolyte and sealed to create the energy storage device. The performance of the resulting device was evaluated through various tests, including cyclic voltammetry, charge/discharge, and characterization of the MnHCF and ink formulations. The results showed that the inkjet-printed electrodes exhibited stable and reversible redox peaks, good capacity retention, and exceptional rate capability at first, but the material degrades quickly. Increasing the number of printed electrode layers resulted in higher capacitance and energy density. The ink formulation was optimized by adding Triton X-100 to improve ink dispersion and electrochemical performance. Inkjet printing technology provides a precise, efficient, and low-cost approach for creating complex electrode designs on flexible substrates. This study demonstrates the potential of inkjet printing technology for creating flexible energy storage devices using Prussian blue analogues. Further optimization and development of the inkjet printing technique could enhance its potential for practical applications in various fields, such as renewable energy and wearable electronics.

In questo studio abbiamo indagato il potenziale della tecnologia di stampa a getto di inchiostro per la creazione di dispositivi di accumulo energetico flessibili utilizzando analoghi di blu di Prussia come materiali per gli elettrodi. Gli elettrodi di MXene/MnHCF stampati a getto d'inchiostro sono stati rivestiti con un elettrolita in gel di Na_2 SO_4 e sigillati per creare il dispositivo di accumulo energetico. Le prestazioni del dispositivo risultante sono state valutate attraverso vari test, tra cui cicli di voltammetria, carica/scarica e caratterizzazione delle formulazioni di MnHCF e inchiostro. I risultati hanno mostrato che gli elettrodi stampati a getto d'inchiostro mostravano inizialmente picchi redox stabili e reversibili, una buona ritenzione della capacità e un'eccezionale capacità di velocità, ma il materiale si degrada rapidamente. Aumentare il numero di strati di elettrodi stampati ha portato a una maggiore capacità e densità energetica. La formulazione dell'inchiostro è stata ottimizzata aggiungendo Triton X-100 per migliorare la dispersione dell'inchiostro e le prestazioni elettrochimiche. La tecnologia di stampa a getto d'inchiostro fornisce un approccio preciso, efficiente e a basso costo per la creazione di progetti di elettrodi complessi su substrati flessibili. Questo studio dimostra il potenziale della tecnologia di stampa a getto d'inchiostro per la creazione di dispositivi di accumulo energetico flessibili utilizzando analoghi di blu di Prussia. Ulteriori ottimizzazioni e sviluppi della tecnica di stampa a getto d'inchiostro potrebbero migliorare il suo potenziale per applicazioni pratiche in vari campi, come l'energia rinnovabile e l'elettronica indossabile.