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3D打印的叉指电极用于构建全电池，钛酸锂（LTO）／GO和磷酸铁锂（LFP）GO墨水分别用于制造阳极和阴极。插图显示了GO片组成的多孔结构。在该设计中，包含被液体电解质浸泡的聚偏二氟乙烯－共六氟丙烯（PVDF－co－HFP）和Al₂₃纳米颗粒的固态电解质，可以打印在两个叉指式电极之间的通道中，用作电绝缘隔板和凝胶聚合物电解质。
超级电容器因其高功率密度、长循环寿命和低成本而被认为是能源存储的有前途的候选者，可为芯片上能量存储、可植入设备和无线传感器等许多应用提供电源。
由于石墨烯基材料的比表面积大、导电率高和化学稳定性好，因此石墨烯基材料已广泛用于超级电容器中。在过去的几年中，研究者对石墨烯基超级电容器进行了广泛的研究。由于石墨烯材料易于聚集和堆叠，因此有限的离子可接近表面以及离子和电子传输路径的减少将对电容性能产生负面影响。
目前已经开发出一系列具有相互连接的微孔的3D石墨烯结构，例如气凝胶和海绵。3D石墨烯的常规合成方法包括：使用模板上的碳化学气相沉积涂层形成石墨烯块体的模板引导法；通过不同的还原途径进行GO的自组装或凝胶化的无模板法。此外，还有冰模板和冷冻铸造等其他方法。然而，主要挑战之一是如何使用可控和可扩展的方法来定制3D石墨烯材料的宏观体系结构。
随着打印技术的最新发展，已开发出具有设计架构和图案的石墨烯复合材料，可用于高性能超级电容器。打印技术可实现用于微型和大型电源的2D和3D结构的石墨烯基超级电容器。
3D打印的石墨烯结构可以实现高负载量，并为高能超级电容器量身定制结构。
3D打印超级电容器的典型示意图：
3D石墨烯气凝胶的形态：
打印电子学代表了一种有前途的技术，可用于制造各种领域中使用的电子设备，例如柔性电子产品和生物传感器等。与传统的平版打印电路相比，直接打印的优势在于可加性、非接触式和数字图案化能力。
石墨烯基墨水因其高电导率、环境和化学稳定性以及其机械柔韧性而被广泛用于打印电子领域。然而，由于制备用于3D打印的石墨烯墨水较困难，因此石墨烯基电路大多数以二维形状打印。对于3D电路的设计，打印的结构需要更好的机械性能使其能够自我维持，并需要在其上打印其他层。
高温对促进材料可控合成和热催化反应动力学等领域非常重要。但是，传统的高温加热通常由笨重且耗能的炉子或加热板提供。随着微米和纳米科学技术的发展，需要一种合适的微米或纳米尺度的加热策略来研究微米和纳米材料与温度有关的行为。
大功率激光器和微热板可以作为微量加热的解决方案，但是达到的温度非常有限，而且结构复杂、成本高。另外，大功率激光器和微热板提供的热分布是二维的，这会在低导热率的材料中引起较大的温度梯度。
最近，胡和同事报告了一种3D打印的高温加热器，该加热器基于还原的氧化石墨烯，方法是使用高粘度氧化石墨烯（GO）进行3D打印，然后对其进行热还原以实现毫米级的高温加热器。加热器由焦耳电加热驱动，以超快的速度（100毫秒）产生高达3000K的高温。rGO在高温下具有出色的稳定性，反复打开和关闭加热器2000多个循环以及在1500K下保持1天以上无明显衰减。
