Asymmetric micro-supercapacitors based on electrodeposited Ruo2 and sputtered VN films

超级电容器 氮化钒 材料科学 电容 电解质 功率密度 电化学 储能 纳米技术 光电子学 氧化钌 氮化物 电极 功率(物理) 化学 图层(电子) 物理化学 物理 量子力学
作者
B. Asbani,Kévin Robert,Pascal Roussel,Thierry Brousse,Christophe Lethien
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:37: 207-214 被引量:69
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.02.006
摘要

Research on micro-supercapacitors remains one of the most important activities in the area of electrochemical energy storage for powering smart and miniaturized electronic devices. Here we design an asymmetric micro-supercapacitor (A-MSC) combining sputtered vanadium nitride film (VN) and electrodeposited hydrous ruthenium oxide (hRuO2) film. Taking advantage of their complementary electrochemical potential windows in 1 M KOH electrolyte, the A-MSC achieves a cell voltage up to 1.15 V, associated to high specific capacitance values for the device (≈ 100 mF cm−2). The energy density of this asymmetric VN / hRuO2 micro-supercapacitor reaches 20 µWh cm−2 at a power density of 3 mW cm−2. Taking benefit from the asymmetric configuration, a 5-fold enhancement factor in energy density is demonstrated for the VN / hRuO2 asymmetric micro-supercapacitor as compared to symmetric VN / VN and hRuO2 / hRuO2 microdevices.
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