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
Fluorine-free ionic liquid electrolytes featuring biomass-derived heterocyclic anions for variable temperature supercapacitors
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen. Chemistry of Interfaces, Luleå University of Technology, Luleå, Sweden.
Chemistry of Interfaces, Luleå University of Technology, Luleå, Sweden.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.ORCID-id: 0000-0002-8175-6883
Visa övriga samt affilieringar
2026 (Engelska)Ingår i: Advanced Energy & Sustainability Research, E-ISSN 2699-9412, Vol. 7, nr 2, artikel-id e202500419Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

This study introduces two new fluorine-free ionic liquids (ILs) produced by coupling biomass-derived heterocyclic anions, i.e., tetrahydro-2H-pyran-4-carboxylate (THP) and furan-3-carboxylate (3-FuA), and tetrahydroxyphosphonium cation (P4444). The (P4444)(3-FuA) IL exhibits slightly higher thermal stability, displays a lower glass-transition temperature and significantly higher ionic conductivity than (P4444)(THP). This improvement arises from π-electron delocalization in the (3-FuA) anion, by dispersing the negative charge over the ring, weakening the cation–anion attractions, and thus enhancing the ion mobility. Owing to the favorable ion transport characteristics, (P4444)(3-FuA) performs exceptionally well as a supercapacitor electrolyte. When paired with multiwalled carbon nanotubes (MWCNT)-based electrodes, (P4444)(3-FuA) delivers an areal capacitance of 430 mF cm−2 at 2 mV s−1, an energy density of 86 µWh cm−2 at 0.298 mA cm−2, and a power density of 1492 µW cm−2 at 0.995 mA cm−2, while maintaining 97% Coulombic efficiency after 6 000 cycles at 60°C. In comparison, the (P4444)(THP) IL demonstrate a lower capacitance performance, albeit with robust long-term stability. Overall, both the ILs display enhanced capacitance with increasing temperature, underscoring their potential as fluorine-free electrolytes for supercapacitors operating under elevated thermal conditions.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Wiley-VCH Verlagsgesellschaft, 2026. Vol. 7, nr 2, artikel-id e202500419
Nyckelord [en]
energy density, fluorine-free electrolytes, heterocyclic anions, ionic liquids, power density, supercapacitors
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-249941DOI: 10.1002/aesr.202500419Scopus ID: 2-s2.0-105029380905OAI: oai:DiVA.org:umu-249941DiVA, id: diva2:2039742
Forskningsfinansiär
Kempestiftelserna, JCK22-0045Tillgänglig från: 2026-02-18 Skapad: 2026-02-18 Senast uppdaterad: 2026-02-18Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3657 kB)80 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3657 kBChecksumma SHA-512
21bcfb708703fe5187a68f68d7bf0ab35d65047cea6d8237904b0fd9e7615e74356db4f47526b8b2889c99b2280f3afb0d8f943864107fc5742cd47424f5d864
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Tatrari, GauravAhmed, MukhtiarTesfalidet, Solomon

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Tatrari, GauravAhmed, MukhtiarTesfalidet, Solomon
Av organisationen
Kemiska institutionen
I samma tidskrift
Advanced Energy & Sustainability Research
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
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: 2980 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