Rethinking Pseudocapacitance: A Way to Harness Charge Storage of Crystalline RuO2
Ankita Jadon
(1)
,
Sagar Prabhudev
(2)
,
Gaëtan Buvat
(2)
,
Sai Gourang Patnaik
(3)
,
Mehdi Djafari-Rouhani
(1)
,
Alain Estève
(1)
,
Daniel Guay
(2)
,
David Pech
(3)
Mehdi Djafari-Rouhani
- Fonction : Auteur
- PersonId : 840126
Alain Estève
- Fonction : Auteur
- PersonId : 736349
- IdHAL : alain-esteve
- ORCID : 0000-0002-0301-7479
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David Pech
- Fonction : Auteur
- PersonId : 21121
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Résumé
With its huge pseudocapacitance and excellent stability, ruthenium dioxide (RuO2) is considered to be one of the best electrode materials for supercapacitors. However, such properties are only obtained with hydrous RuO2 in an amorphous phase, limiting the range of possible deposition techniques. Herein we report a detailed understanding of reactions of protons (H+) occurring in crystalline RuO2 with regard to its orientation using density functional theory. In particular, we show that migration pathways are energetically favorable along the [001] direction, leading to a deeper H+ penetration within the bulk of the active material and a much higher charge storage ability.
Domaines
Matériaux Matériaux Energie électrique Physique Numérique [physics.comp-ph] Chimie théorique et/ou physiqueFormat du dépôt | Fichier |
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Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
Rethinking Pseudocapacitance: A Way to Harness Charge Storage of Crystalline RuO2
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Résumé |
en
With its huge pseudocapacitance and excellent stability, ruthenium dioxide (RuO2) is considered to be one of the best electrode materials for supercapacitors. However, such properties are only obtained with hydrous RuO2 in an amorphous phase, limiting the range of possible deposition techniques. Herein we report a detailed understanding of reactions of protons (H+) occurring in crystalline RuO2 with regard to its orientation using density functional theory. In particular, we show that migration pathways are energetically favorable along the [001] direction, leading to a deeper H+ penetration within the bulk of the active material and a much higher charge storage ability.
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Auteur(s) |
Ankita Jadon
1
, Sagar Prabhudev
2
, Gaëtan Buvat
2
, Sai Gourang Patnaik
3
, Mehdi Djafari-Rouhani
1
, Alain Estève
1
, Daniel Guay
2
, David Pech
3
1
LAAS-NEO -
Équipe Nano-ingénierie et intégration des oxydes métalliques et de leurs interfaces
( 458088 )
- France
2
EMT-INRS -
Énergie Matériaux Télécommunications - INRS
( 214739 )
- Place Bonaventure, 800 de la Gauchetiere West, Montréal (Québec) H5A 1K6
- Canada
3
LAAS-ISGE -
Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie
( 388682 )
- France
|
Date de production/écriture |
2019-05-16
|
Nom de la revue |
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2020-05-04
|
Volume |
3
|
Numéro |
5
|
Page/Identifiant |
4144–4148
|
Invité |
Non
|
Réseau RENATECH |
Oui
|
Langue du document |
Anglais
|
Projet(s) Européen(s) |
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Financement |
|
Référence interne |
|
Domaine(s) |
|
Infrastructure de recherche |
|
Mots-clés |
en
hydrogen diffusion, supercapacitor, ruthenium dioxide, cathodic polarization, charge storage, DFT
|
DOI | 10.1021/acsaem.0c00476 |
Origine :
Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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