Aqueous Inks of Pristine Graphene for 3D Printed Microsupercapacitors with High Capacitance

超级电容器 材料科学 石墨烯 电容 储能 制作 光电子学 纳米技术 功率密度 3D打印 电极 电解质 水溶液 功率(物理) 复合材料 物理 医学 病理 物理化学 化学 量子力学 替代医学
作者
Stefano Tagliaferri,Goli Nagaraju,Apostolos Panagiotopoulos,Mauro Och,Gang Cheng,Francesco Iacoviello,Cecilia Mattevi
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (9): 15342-15353 被引量:61
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c06535
摘要

Three-dimensional (3D) printing is gaining importance as a sustainable route for the fabrication of high-performance energy storage devices. It enables the streamlined manufacture of devices with programmable geometry at different length scales down to micron-sized dimensions. Miniaturized energy storage devices are fundamental components for on-chip technologies to enable energy autonomy. In this work, we demonstrate 3D printed microsupercapacitor electrodes from aqueous inks of pristine graphene without the need of high temperature processing and functional additives. With an intrinsic electrical conductivity of ∼1370 S m–1 and rationally designed architectures, the symmetric microsupercapacitors exhibit an exceptional areal capacitance of 1.57 F cm–2 at 2 mA cm–2 which is retained over 72% after repeated voltage holding tests. The areal power density (0.968 mW cm–2) and areal energy density (51.2 μWh cm–2) outperform the ones of previously reported carbon-based supercapacitors which have been either 3D or inkjet printed. Moreover, a current collector-free interdigitated microsupercapacitor combined with a gel electrolyte provides electrochemical performance approaching the one of devices with liquid-like ion transport properties. Our studies provide a sustainable and low-cost approach to fabricate efficient energy storage devices with programmable geometry.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
今后应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
福气番茄应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
gjww应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
johnsmith完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
噗噗发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
7秒前
大朕发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
饱满的老九完成签到,获得积分10
12秒前
玄灵完成签到,获得积分20
13秒前
shinysparrow应助糊涂的凡采纳,获得10
14秒前
15秒前
Mike001发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
holo应助小埋采纳,获得10
17秒前
17秒前
果果关注了科研通微信公众号
17秒前
18秒前
Mike001发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
Mike001发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
共享精神应助玄灵采纳,获得10
20秒前
Mike001发布了新的文献求助30
21秒前
明亮雪冥发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
Mike001发布了新的文献求助10
22秒前
yufanhui应助Wu采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
陈龙艳发布了新的文献求助10
24秒前
Mike001发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Hieronymi Mercurialis Foroliviensis De arte gymnastica libri sex: In quibus exercitationum omnium vetustarum genera, loca, modi, facultates, & ... exercitationes pertinet diligenter explicatur Hardcover – 26 August 2016 900
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2404311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2102933
关于积分的说明 5307251
捐赠科研通 1830605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 912148
版权声明 560502
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487683