Title :

On chip MnO₂-based 3D micro-supercapacitors with ultra-high areal energy density

Author(s) :

Bounor, Botayna [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Asbani, Bouchra [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Douard, Camille [Auteur]
Institut des Matériaux Jean Rouxel [IMN]
Favier, Frédéric [Auteur]
Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier [ICGM]
Brousse, Thierry [Auteur]
Institut des Matériaux Jean Rouxel [IMN]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Lethien, Christophe [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN [CSAM - IEMN ]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]

Journal title :

Energy Storage Materials

Pages :

520-527

Publisher :

Elsevier

Publication date :

2021

ISSN :

2405-8297

HAL domain(s) :

Sciences de l'ingénieur [physics]/Micro et nanotechnologies/Microélectronique
Sciences de l'ingénieur [physics]/Energie électrique

English abstract : [en]

In the near future, Internet of Things will be widely deployed all over the connected world. Powering will be crucial for miniaturized electronic devices requiring fast charging, high energy density and long term-durability. ...
Show more >In the near future, Internet of Things will be widely deployed all over the connected world. Powering will be crucial for miniaturized electronic devices requiring fast charging, high energy density and long term-durability. 3D micro-supercapacitors are an attractive energy storage solution at the millimeter scale to power miniaturized IoT devices exhibiting small form factor packaging issues. However, there are nowadays not any microdevices on the shelves that could fulfill both energy and mass production requirements. Here, we demonstrate the collective fabrication of 3D micro-supercapacitors (MSCs) integrated on silicon wafer and using MnO2 as the active electrode material and 5 M aqueous LiNO3 as the electrolyte. 0.05 - 0.1 mWh cm(-2) energy densities reached by the fabricated 3D MSCs are remarkable, exceeding those of state-of-the-art micro-supercapacitors, competing those of hybrid microdevices and approaching the performance of lithium micro-batteries. Without sacrificing the power performance (> 1 mW cm(-2)), the 3D MSCs demonstrate a very good cycling behavior over 10 000 cycles (similar to 15% loss).Show less >

Language :

Anglais

Peer reviewed article :

Oui

Audience :

Internationale

Popular science :

Non

ANR Project :

Laboratory of excellency for electrochemical energy storage
Supercondensateurs nanostructurés tout-solides pour stockage d'énergie plus dense et plus sûr

Collections :

• Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520

Source :

Harvested from HAL