Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Ball-milling-enhanced capacitive charge storage of activated graphene in aqueous, organic and ionic liquid electrolytes
Centre for Cooperative Research on Alternative Energies (CIC energiGUNE), Basque Research and Technology Alliance (BRTA), Alava Technology Park, Albert Einstein 48, Vitoria-Gasteiz, Spain.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-3881-6764
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-8438-2581
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-1535-9476
Visa övriga samt affilieringar
2021 (Engelska)Ingår i: Electrochimica Acta, ISSN 0013-4686, E-ISSN 1873-3859, Vol. 370, artikel-id 137738Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Ball-milling under either air or argon is explored as a facile way to adjust the textural properties, surface chemistry and morphology of activated reduced graphene oxide to the requirements for optimum electrode materials in electrical double layer capacitors operating in aqueous (KOH), organic (tetraethylammonium tetrafluoroborate in acetonitrile) and ionic liquid (1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethyls​ulfonyl)​imide) electrolytes. Ball-milling is evidenced to specifically remove excessively large pores through the collapse of mesoporosity with no negative effect on in-pore resistance in any electrolyte, a concomitant improvement in volume-based storage and no loss of gravimetric performance. Ball-milling under air results in high oxygen content in the materials, which brings about performance deterioration in tetraethylammonium tetrafluoroborate in acetonitrile, but not significantly in aqueous and ionic liquid electrolytes. The best performance is achieved using activated graphene ball-milling under argon, with a volumetric capacitance of 90, 60, 70 F.cm−3 and a characteristic cell response time of 0.28, 1.3 and 8 s for aqueous, organic and ionic liquid electrolyte. While the highest energy density of 25 Wh.L−1 is reached in ionic liquid electrolyte at a cell potential of 3 V, the highest practical power density of 15 kW.L−1 is measured in tetraethylammonium tetrafluoroborate in acetonitrile at the energy density of 10 Wh.L−1. Our study underscores that simple ball-milling can provide the best trade-off among multiple performance parameters, resulting in sufficiently high volumetric capacitance with no detriment in high-rate response and cycle stability.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier, 2021. Vol. 370, artikel-id 137738
Nyckelord [en]
Activated graphene, Ball-milling, Electrolyte, Supercapacitors, Volumetric performance
Nationell ämneskategori
Materialkemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-180546DOI: 10.1016/j.electacta.2021.137738ISI: 000623410600001Scopus ID: 2-s2.0-85099988725OAI: oai:DiVA.org:umu-180546DiVA, id: diva2:1530204
Tillgänglig från: 2021-02-22 Skapad: 2021-02-22 Senast uppdaterad: 2023-09-05Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2089 kB)306 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2089 kBChecksumma SHA-512
f478df600dbaa4c81181f7e0c849b44086e9a9fd949f4cd3ba729fac825e55ea179481819e85bd47cf7803dd4894d031073efcbacb8e242d38690f07b3958742
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Boulanger, NicolasNordenström, AndreasIakunkov, ArtemTalyzin, Aleksandr V.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Boulanger, NicolasNordenström, AndreasIakunkov, ArtemTalyzin, Aleksandr V.
Av organisationen
Institutionen för fysik
I samma tidskrift
Electrochimica Acta
Materialkemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 311 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 510 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf