导电油墨

曼彻斯特大学Alessandro Grillo通过液相剥离（LPE）制备了一种水基石墨烯油墨，通过喷墨印刷沉积在Si/SiO₂基板上，以及在不同温度下进行热退火后在宽温度范围（80-400K）内进行电学表征。

决赛分创新组与创业组进行，涵盖石墨烯改性油墨、直立石墨烯光电探测器、钠电硬碳负极材料、超高温不燃碳纶、石墨烯导热材料等多个前沿方向。每个项目进行10分钟展示与5分钟专家问答，来自投资、科研及企业界的评委专家从技术先进性、市场潜力及团队综合实力等多维度进行打分和综合评审。

研究人员配制了一种特殊的导电墨水，这种墨水结合了锆基金属有机框架（MOF）和石墨烯。然后，他们用三维打印技术将墨水打印到陶瓷上，制成了传感器。

这种导电油墨具有适合丝网印刷的流变特性，印刷分辨率可达 0.4 毫米，附着力为1级。当石墨烯纳米片占导电填料总含量的15%时，印刷图案呈现出由导电填料在微观尺度上的平面接触和点接触形成的 “三明治 ”型导电网络结构，从而使片层电阻低至 14.16 Ω sq-1，比纯超细碳印刷图案低 54.99%。

在这项工作中，石墨烯是通过液相剥离 PPC 制成的，剥离后的石墨烯/PPC 用于生成可打印油墨。作为一种分散剂辅助剂，PPC 可改善石墨烯的剥离、分散稳定性以及在低表面张力（<30 mJ m-2）溶剂中的再分散性，从而有助于配制出理想的油墨，在不同基底上进行高效气溶胶喷射印刷。此外，PPC 的分解温度低，易于从印刷的石墨烯中热去除，因此只需 220 °C 的温和后处理温度即可实现高导电性。

为实现电子级石墨烯的规模化生产，上海院研发团队突破多个关键技术瓶颈，采用水相剥离法代替传统的氧化还原剥离工艺，开发出高纯度、无污染、无损伤的石墨烯制备技术，电导率达到市售产品的3~5倍，为开发石墨烯电子浆料夯实了技术基础。同时，针对石墨烯液相分散稳定性差的问题，研发团队设计了低表面张力的两亲分散助剂，提高石墨烯在浆料体系中的均匀分散性，并结合中黏度、高流变树脂体系，大幅提升石墨烯的液相稳定性，使电子浆料具备优异的印刷适应性。

值得关注的是，这两项标准均首次提出了“1+N+X”的表征方法。具体而言，“1”代表原材料的表征；“N”涵盖了多个基础性能指标，全面评估导电油墨和气凝胶材料的核心性能；“X”代表资料性测试，针对不同应用场景的需求，灵活选择相应的测试参数，以满足多样化应用场景的个性化需求。这一表征方法的提出，标志着石墨烯材料标准化工作迈出了创新性步伐，得到了与会专家的广泛认同。