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Laser-Induced Interdigital Structured Graphene Electrodes Based Flexible Micro-Supercapacitor for Efficient Peak Energy Storage

Ray, Apurba und Roth, Jenny und Saruhan-Brings, Bilge (2022) Laser-Induced Interdigital Structured Graphene Electrodes Based Flexible Micro-Supercapacitor for Efficient Peak Energy Storage. Molecules, 27 (1), Seite 329. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/molecules27010329. ISSN 1420-3049.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Kurzfassung

The rapidly developing demand for lightweight portable electronics has accelerated advanced research on self-powered microsystems (SPMs) for peak power energy storage (ESs). In recent years, there has been, in this regard, a huge research interest in micro-supercapacitors for microelectronics application over micro-batteries due to their advantages of fast charge–discharge rate, high power density and long cycle-life. In this work, the optimization and fabrication of micro-supercapacitors (MSCs) by means of laser-induced interdigital structured graphene electrodes (LIG) has been reported. The flexible and scalable MSCs are fabricated by CO2 -laser structuring of polyimide-based Kapton ® HN foils at ambient temperature yielding interdigital LIG-electrodes and using polymer gel electrolyte (PGE) produced by polypropylene carbonate (PPC) embedded ionic liquid of 1-ethyl-3-methyl-imidazolium-trifluoromethansulphonate [EMIM][OTf]. This MSC exhibits a wide stable potential window up to 2.0 V, offering an areal capacitance of 1.75 mF/cm2 at a scan rate of 5.0 mV/s resulting in an energy density (Ea) of 0.256 µWh/cm2 @ 0.03 mA/cm2 and power density (Pa) of 0.11 mW/cm2 @0.1 mA/cm2 . Overall electrochemical performance of this LIG/PGE-MSC is rounded with a good cyclic stability up to 10,000 cycles demonstrating its potential in terms of peak energy storage ability compared to the current thin film micro-supercapacitors.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/190599/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Laser-Induced Interdigital Structured Graphene Electrodes Based Flexible Micro-Supercapacitor for Efficient Peak Energy Storage
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ray, Apurbaapurba.ray (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2693-9898NICHT SPEZIFIZIERT
Roth, JennyJenny.Roth (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saruhan-Brings, BilgeBilge.Saruhan (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6895-8387NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:5 Januar 2022
Erschienen in:Molecules
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:27
DOI:10.3390/molecules27010329
Seitenbereich:Seite 329
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1420-3049
Status:veröffentlicht
Stichwörter:CO2-laser-induced graphene; ionic electrolyte; micro-supercapacitor
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Umweltschonender Antrieb
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DLR - Forschungsgebiet:L CP - Umweltschonender Antrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Werkstoffe und Herstellverfahren
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Hochtemperatur-und Funktionsschutzschichten
Hinterlegt von: Ray, Apurba
Hinterlegt am:28 Nov 2022 09:13
Letzte Änderung:05 Dez 2022 11:57

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