Direct growth of mesoporous Carbon on aluminum foil for supercapacitors devices

Autor(es)

Vicentini, Rafael ^[1] ; Costa, Lenon Henrique ^[1] ; Nunes, Willian ^[1] ; Boas, Otavio Vilas ^[1] ; Soares, Davi Marcelo ^[1] ; Alves, Thayane Almeida ^[1] ; Real, Carla ^[1] ; Bueno, Caroline ^[1] ; Peterlevitz, Alfredo Carlos ^[1] ; Zanin, Hudson ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Sch Elect & Comp Engn, Carbon Sci Tech Labs, Av Albert Einstein 400, BR-13083852 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS; v. 29, n. 12, p. 10573-10582, JUN 2018.
• Citações Web of Science: 6

Resumo

Nowadays it is mandatory sustainable energy production and storage. In this scenario, supercapacitors play an important role as ultrafast energy storage devices with long lifetime and high efficiency features. The new era of these devices is based on new materials and electrolytes that are environment-friendly during manufacturing and applications. This paper presents a high surface area mesoporous Carbon (MC) material direct growth on aluminum current collector on an environment-friendly process. MC material showed specific capacitance of similar to 8 F g(- 1) and impressive chemical stability. Prepared with two MC electrodes, low-cost cellulosic separator and aqueous neutral electrolyte, the supercapacitor coin cells presented very low equivalent series resistance, similar to 100% device storage and supply efficiency, then almost no Capacitance, Energy and Power lost after dozen thousand cycles (on the optimized cell). The Ragone plot contrasts our data with conventional capacitors, electric double-layer capacitor (EDLC) and batteries, fitting them well into the EDLC category. For our best understanding, the excellent electric contact of MC and Al current collector is the key parameter to achieve a minimal ESR, higher efficiency and longer lifetime. The detailed characterization of material and devices are presented herein, evidencing MC as promising materials for energy storage applications. (AU)

• Processo FAPESP: 17/11958-1 - CINE - Divisão para Armazenamento de Energia Avançado
• Beneficiário: Rubens Maciel Filho
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 17/03371-0 - Pulseira elástica para armazenamento e fornecimento de energia na tecnologia wearables
• Beneficiário: Carla Giselle Martins Real
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 14/02163-7 - Desenvolvimento de dispositivos supercapacitores a partir de grafenos, nanotubos de carbono e diamantes
• Beneficiário: Hudson Giovani Zanin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 16/25082-8 - Desenvolvimento de protótipo armazenador e fornecedor de energia
• Beneficiário: Lenon Henrique da Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/03640-1 - Desenvolvimento de protótipo de potente armazenador e fornecedor de energia
• Beneficiário: Otavio Cristiano Vilas Boas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/02634-8 - Desenvolvimento de protótipo de bicicleta elétrica
• Beneficiário: Thayane Almeida Alves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 16/21941-6 - Desenvolvimento de sensoriamento remoto da umidade do solo por veículo aéreo não tripulado na agricultura irrigada
• Beneficiário: Luiz Eduardo Camargo Aranha Schiavo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado