Laser-Induced Graphene Supercapacitors by Direct Laser Writing of Cork Natural Substrates

超级电容器 激光器 石墨烯 拉曼光谱 材料科学 激光烧蚀 X射线光电子能谱 电容 化学工程 光电子学 纳米技术 光学 化学 物理 电极 工程类 物理化学
作者
Alessandra Imbrogno,Jahidul Islam,Chiara Santillo,Rachele Castaldo,Labrini Sygellou,Cathal Larrigy,Richard Murray,Eoghan Vaughan,Md. Khairul Hoque,Aidan J. Quinn,Daniela Iacopino
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (4): 1541-1551 被引量:90
标识
DOI:10.1021/acsaelm.1c01202
摘要

Interdigitated and square laser-induced graphene (LIG) electrodes were successfully fabricated by direct laser writing of common natural cork bottle stoppers. The laser graphitization process was performed with a low-cost hobbyist visible laser in a simple, fast, and one-step process under ambient conditions. The formation of LIG material was revealed by extensive characterization using Raman, attenuated total reflection-Fourier transform infrared (ATR-FTIR), and X-ray photoelectron (XPS) spectroscopies. Electron microscopy investigation showed that the formed LIG structure maintained the hierarchical alveolar structure of the pristine cork but displayed increased surface area, disorder, and electrical conductivity, promising for electrochemical applications. Open planar and sandwich supercapacitors, assembled from fabricated electrodes using poly(vinyl alcohol) PVA/H+ as an electrolyte, exhibited a maximum areal capacitance of 1.56 mF/cm2 and 3.77 mF/cm2 at a current density 0.1 mA/cm2, respectively. Upon treatment with boric acid (H3BO3), the areal capacitance of the resulting boron-doped LIG devices increased by ca. three times, reaching 4.67 mF/cm2 and 11.24 mF/cm2 at 0.1 mA/cm2 current density for planar and sandwich configurations, respectively. Supercapacitor devices showed excellent stability over time with only a 14% loss after >10 000 charge/discharge cycles. The easy, fast, scalable, and energy-efficient method of fabrication illustrated in this work, combined with the use of natural and abundant materials, opens avenues for future large-scale production of “green” supercapacitor devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
九星完成签到 ,获得积分10
刚刚
风雨哈佛路完成签到,获得积分10
刚刚
小懵子发布了新的文献求助10
1秒前
fomo发布了新的文献求助10
1秒前
zhuxl完成签到,获得积分10
1秒前
Dandy完成签到,获得积分10
1秒前
霸气的怀寒完成签到,获得积分10
2秒前
炸鸡柳大王完成签到,获得积分10
2秒前
aonan完成签到,获得积分10
2秒前
小蚂蚁完成签到,获得积分10
3秒前
ding应助qx采纳,获得10
3秒前
wenli完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
ll完成签到,获得积分10
4秒前
云ch完成签到,获得积分10
4秒前
张三发布了新的文献求助10
5秒前
纯白色发布了新的文献求助10
5秒前
勤奋莆完成签到,获得积分10
5秒前
潇洒的小白菜关注了科研通微信公众号
6秒前
gao发布了新的文献求助10
6秒前
111完成签到 ,获得积分10
6秒前
勤劳完成签到,获得积分20
6秒前
我是老大应助gali采纳,获得10
7秒前
丘比特应助李小木采纳,获得10
7秒前
7秒前
研友_48yb3L完成签到,获得积分10
8秒前
jin完成签到,获得积分10
8秒前
青青旦完成签到,获得积分10
8秒前
Yelanjiao发布了新的文献求助10
8秒前
无语的南风完成签到,获得积分10
9秒前
cong完成签到,获得积分10
10秒前
王多肉完成签到,获得积分10
10秒前
青鱼完成签到,获得积分10
10秒前
liu完成签到,获得积分10
11秒前
wanci应助gao采纳,获得10
12秒前
Serendipity完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
结实的栾完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7291011
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8910016
关于积分的说明 18858473
捐赠科研通 6958420
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209203
关于科研通互助平台的介绍 2378998
邀请新用户注册赠送积分活动 2184974