[启明增材制造]文章详细阐述了电泳沉积的物理化学基础，包括颗粒表面电荷来源、双电层结构、Zeta电位的关键作用，以及在外加电场下颗粒的电泳迁移与最终沉积成膜的多种机制（如电荷中和、双电层畸变、局部pH变化诱导絮凝等），为精准控制沉积过程奠定了理论基础。

南方科技大学纳米科学与应用研究院、电子与电气工程系孙小卫讲席教授团队联合德国埃尔朗根-纽伦堡大学Aldo R. Boccaccini教授团队，在国际学术期刊Nature Reviews Methods Primers上发表了题为“电泳沉积（Electrophoretic deposition）”的综述文章。该文章对电泳沉积技术进行了全面、系统的梳理与展望，涵盖其基本原理、实验方法、材料体系、跨领域应用、现存挑战与未来发展方向，为该技术从基础研究走向产业应用提供了重要指南。

图1 电泳沉积的基本原理。a、带电粒子周围双电层示意图。b、悬浮液中颗粒的稳定机制：静电稳定、空间位阻稳定和电-空间位阻稳定。c、水溶液（上）和非水溶液（下）介质中电泳沉积的沉积机制。

综述系统回顾了EPD技术从早期用于制备宏观功能性涂层，发展到如今可实现高分辨率微图案化、单粒子精确组装乃至三维结构制造的技术飞跃。文章重点介绍了通过光刻、模板法、微电极阵列以及光辅助电泳沉积等创新策略，实现微米乃至纳米尺度精密图案化的最新进展。

文章以大量实例，展示了EPD技术在多个前沿领域的强大应用潜力：

能源领域：用于制备锂离子电池、固态氧化物燃料电池的高性能电极、电解质及梯度功能材料涂层，实现无粘结剂、三维结构电极制造，提升能量密度与循环寿命。

光电领域：实现量子点RGB像素阵列的高精度图案化沉积，用于微显示；制备无表面活性剂污染的染料敏化太阳能电池光电极；构建垂直排列纳米结构以提升光探测器性能。

生物医学领域：在金属植入体表面沉积羟基磷灰石、生物活性玻璃等涂层，增强骨整合与抗菌性能；用于生物分子（酶、蛋白质）、甚至活细胞的温和沉积，开发生物传感器与药物递送系统。

生物医学领域：在金属植入体表面沉积羟基磷灰石、生物活性玻璃等涂层，增强骨整合与抗菌性能；用于生物分子（酶、蛋白质）、甚至活细胞的温和沉积，开发生物传感器与药物递送系统。

环境催化与传感：制备高活性、高比表面积的催化与传感薄膜，用于废水处理、气体检测等。

图2  电泳沉积的应用。a、EPD技术制造锂离子电池（LiBs）和固体氧化物燃料电池（SOFCs）的高性能组件。 b、 EPD制备的量子点（QD）像素化阵列集成到微发光二极管（μLED）芯片或Q LED显示。此外，EPD还可为太阳能电池制造无污染的光电极，以及用于光电探测器。c、EPD制备的传感器。d、通过电泡沫、电凝和电浮选等工艺去除带电纳米塑料和其他污染物的水处理。e、 EPD用于生物医学应用的生物材料的处理和表面修饰，例如金属植入物上的生物活性涂层，药物递送系统和生物传感器

通讯作者介绍：