Investigation of protic ionic liquid electrolytes for porous RuO2 micro-supercapacitors


Article
Version acceptée / Accepted Manuscript

Date de publication

Identifiant ORCID de l’auteur

Contributrices et contributeurs

Direction de recherche

Publié dans

Journal of power sources

Date de la Conférence

Lieu de la Conférence

Éditeur

Elsevier

Cycle d'études

Programme

Mots-clés

  • RuO2
  • Protic ionic liquids
  • Porous micro-supercapacitor
  • Ionogel
  • Pseudocapacitance

Organisme subventionnaire

Résumé

The rapid advancement of the Internet of things (IoT) with applications across various sectors urges the development of miniaturized energy-storage devices that can harvest or deliver energy with high power capabilities. While micro-supercapacitors can meet the high-power requirements of ubiquitous sensors connected to IoT networks, their low voltage and low energy density remain a major bottleneck preventing their wide-scale adoption. In this report, we develop micro-supercapacitors using RuO2 electrodes providing pseudocapacitive charge storage in protic ionic liquid-based non-aqueous electrolytes while enlarging their operational voltage. The triethylammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (TEAH-TFSI)-based interdigitated porous RuO2 micro-supercapacitors showed an extended cell voltage up to 2 V with 4 times more energy density compared with conventional H2SO4 electrolyte. We then developed an all-solid-state micro-supercapacitor using TEAH-TFSI-based ionogel electrolyte able to deliver high areal capacitance (79 mF cm−2 at 2 mV s−1) and long-term cycling stability that is superior to state-of-the-art ionogel-based micro-supercapacitors employing carbon-based or pseudocapacitive materials. This study gives a new perspective to develop all-solid-state micro-supercapacitors using pseudocapacitive active materials that can operate in ionic-liquid-based non-aqueous electrolytes compatible with on-chip IoT-based device applications seeking high areal energy/power performance.

Table des matières

Notes

Notes

Autre version linguistique

Ensemble de données lié

Licence

Ce document est mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’utilisation commerciale - Pas de Modification 4.0 International. / This work is licensed under a Creative Commons Attribution - NonCommercial - NoDerivatives 4.0 International License.

Approbation

Évaluation

Complété par

Référencé par

Ce document diffusé sur Papyrus est la propriété exclusive des titulaires des droits d'auteur et est protégé par la Loi sur le droit d'auteur (L.R.C. (1985), ch. C-42). Sauf si le document est diffusé sous une licence Creative Commons, il ne peut être utilisé que dans le cadre d'une utilisation équitable et non commerciale comme le prévoit la Loi (i.e. à des fins d'étude privée ou de recherche, de critique ou de compte-rendu). Pour toute autre utilisation, une autorisation écrite des titulaires des droits d'auteur sera nécessaire.