Conception rationnelle d'encres Ti3C2Tx MXene pour des films conducteurs et transparents

Les électrodes conductrices transparentes (TCE) avec un haut facteur de mérite (FOMe, défini comme le rapport de la transmittance à la résistance de surface) sont cruciales pour les dispositifs électroniques transparents, tels que les écrans tactiles, les micro-supercapaciteurs et les antennes transparentes. Le carbure de titane bidimensionnel (Ti3C2Tx), connu sous le nom de MXene, possède une conductivité métallique et une surface hydrophile, suggérant une stabilité de dispersion des MXenes dans les milieux aqueux permettant la fabrication de TCE basés sur MXene par traitement en solution. Cependant, l'obtention de TCE MXene avec un haut FOMe a été entravée principalement par la faible conductivité intrinsèque causée par des problèmes de percolation. Ici, nous avons réussi à résoudre ces problèmes en (1) utilisant des flocons Ti3C2Tx de grande taille (∼12,2 μm) pour réduire la résistance interflocon et (2) en construisant des microstructures compactes par enduction au couteau. Par conséquent, d'excellentes propriétés optoélectroniques ont été obtenues dans les films de Ti3C2Tx enduits au couteau, c'est-à-dire, une conductivité DC de 19 325 S cm-1 à des transmittances de 83,4 % (≈6,7 nm) a été obtenue. Nous démontrons également les applications des TCE Ti3C2Tx dans les chauffages Joule transparents et le domaine des supercapaciteurs, montrant un effet de chauffage Joule exceptionnel et une réponse à haute vitesse, respectivement, suggérant d'énormes applications potentielles dans des dispositifs électroniques flexibles et transparents.