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用于柔性及可拉伸电子器件的导电二维材料涂层:石墨烯与 MXene 的比较综述

应用物理 2022-07-15 v1 材料科学

摘要

将电子元件与电路从坚硬刚性基底转向更柔性可拉伸平台(如薄塑料、纺织品与泡沫)的兴趣日益增长。与此同时,为涂覆这些基底而对更可持续、生物相容且具成本效益的导电油墨的推动,促成了含新型纳米材料的配方开发。其中,二维材料尤其是石墨烯与 MXene,因其日益简便可扩展的制备、高电导率及与现有制造技术的兼容性而受到强烈研究关注。它们赋能了一系列电子器件,包括应变与压力传感器、超级电容器、热电发电机与加热器。这些以二维材料涂层开发的新型柔性可拉伸电子器件有望在可穿戴、医疗与物联网领域开启令人振奋的应用。本综述调查了过去 6 年发表逾 200 篇文章的关键数据,对该领域近期进展提供定量分析并阐明该技术的未来方向与前景。我们发现尽管石墨烯与 MXene 化学起源不同,其共有的电学性质与二维形貌保障了终端应用中的引人性能,为未来共同进展与进步留下充裕空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.06776,
  title  = {Electrically Conductive 2D Material Coatings for Flexible & Stretchable Electronics: A Comparative Review of Graphenes & MXenes},
  author = {Vicente Orts Mercadillo and Kai Chio Chan and Mario Caironi and Athanassia Athanassiou and Ian A. Kinloch and Mark Bissett and Pietro Cataldi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.06776},
  year   = {2022}
}