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近年来，3D打印技术，石墨烯研究和储能取得了巨大进步。石墨烯具有许多属性，使其成为许多应用程序的理想材料，而3D打印机在各种应用程序中提供了一种快速，独特的制造材料和/或设备原型的方法。现在，来自英国和中国的一组研究人员通过基于3D印刷石墨烯的聚乳酸（石墨烯/PLA）丝制开发了独特的3D盘电极（3DE）构型，用于多种电化学应用。
在过去的十年中，诸如石墨烯之类的2D材料的进步达到了新的高度，现在已经存在于一系列科学领域的许亚博网站下载多应用中。科学家一直在试图找到有效制造石墨烯并利用其许多有益特性的新方法。
近年来，由于3D打印能够以低成本的价格轻松制造复杂和复杂的结构，因此近年来也广受欢迎。电子应用中的3D打印是一个相对较新的研究区域，最近使用基于锂的复合材料打印了基于金属的电池结构。但是，在许多应用中，已经表明石墨烯比锂（和其他金属），尤其是在伏特型中的表现，现在已经在3D制造技术中针对其金属对应物进行了测试。
先前已经使用3D打印机，使用石墨烯氧化物墨水和石墨烯纳米片制造了基于石墨烯的电极。但是，在许多应用中，原位与独立的3D打印电化学系统相比，固化阶段远非理想。
这位研究人员Tean创建的这些新电极的开发来自间接3D印刷碳研究的高潮。在这项工作之前，碳黑色和石墨 - 普拉电极均已打印为用于电化学细胞的3D。从其他碳同素同种异体中发现的3D打印电极促使研究人员尝试基于石墨烯的电极，同时试图解决固化阶段的问题。
研究人员首次开发了3D印刷版本的石墨烯，其几何形状适用于电化学系统。
3D打印设备
将3D打印的设计制成了Reprap Fused沉积成型（FDM）3D打印机，将基于石墨烯的PLA丝制成圆盘电极。设计是使用固体工程生产的，并使用印刷3D电极的三电极设置进行了实验过程，其中石墨烯/PLA印刷电极被制造为独立的锂离子阳极和固态石墨烯超级电容器。
利用许多不同的技术来测量基于石墨烯的电极的性能和结构，包括伏安测量测量值（MetroHM Autolab PGSTAT100），电荷分散测量（Arbin Battery Test Systems-BT2000），扫描Electron Microsopy Electron-Sem（JEOL JSM-------5600LV），拉曼光谱（Renishaw Invia光谱仪），热重分析（Perkinelmer TGA 4000）和X射线光电学光谱-XPS（SPECS GMBH FOCUS 500，SPECS GMBH PHOIBOS，SPECS PHOIBOS，SPECS SPECS GMBH FG20，CASAXPS软件V2.3.16）
与其他3D打印石墨烯电极不同，此方法不需要原位治愈阶段 - 允许它们是独立的。独立的阳极不需要当前的收集器，并为常规锂离子系统提供了简单，更便宜的替代品。复合材料中的PLA分子还允许制造无限量的几何形状和大小，而无需进行任何额外的修改。确实是一个高度可调的过程。
作为副代理，这些设备也可以通过氢进化反应（她）产生氢。由于石墨烯/PLA电极比铂电极更高的发作电位，因此可以用作涉及铂电极（和电解器）的当前方法的替代方案。2DE电极在1000上表现出-0.46的高催化活性Th循环。
这些电极的性能尚未得到优化，并且具有巨大的性能。这些电极在阳极和超级电容器中均表现出巨大的值，因为该复合材料仅由8％的石墨烯组成。目前正在进行更多的研究，以增加电极内的石墨烯浓度，以提高性能并将电极带到商业上可行的水平。预计，将来，这些基于石墨烯的丝将允许使用定制设计的储能设备进行简单制造。
来源：
Foster C. W.，Down M. P.，Zhang Y.，Ji X.，Rowley Neale S. J.，Smith G. C.，Kelly P. J.，Banks C. E.科学报告，7，42233
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