Interleaved Electroactive Molecules into LDH Working on Both Electrodes of an Aqueous Battery-Type Device
In: ISSN: 1420-3049 ; Molecules ; https://hal.science/hal-04020713 ; Molecules, 2023, 28 (3), pp.1006. ⟨10.3390/molecules28031006⟩, 2023
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International audience ; By selecting two electroactive species immobilized in a layered double hydroxide backbone (LDH) host, one able to act as a positive electrode material and the other as a negative one, it was possible to match their capacity to design an innovative energy storage device. Each electrode material is based on electroactive species, riboflavin phosphate (RF) on one side and ferrocene carboxylate (FCm) on the other, both interleaved into a layered double hydroxide (LDH) host structure to avoid any possible molecule migration and instability. The intercalation of the electroactive guest molecules is demonstrated by X-ray diffraction with the observation of an interlayer LDH spacing of about 2 nm in each case. When successfully hosted into LDH interlayer space, the electrochemical behavior of each hybrid assembly was scrutinized separately in aqueous electrolyte to characterize the redox reaction occurring upon cycling and found to be a rapid faradic type. Both electrode materials were placed face to face to achieve a new aqueous battery (16C rate) that provides a first cycle-capacity of about 7 mAh per gram of working electrode material LDH/FCm at 10 mV/s over a voltage window of 2.2 V in 1M sodium acetate, thus validating the hybrid LDH host approach on both electrode materials even if the cyclability of the assembly has not yet been met.
Titel: |
Interleaved Electroactive Molecules into LDH Working on Both Electrodes of an Aqueous Battery-Type Device
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Autor/in / Beteiligte Person: | Sarmet, Julien ; Leroux, Fabrice ; Taviot-Gueho, Christine ; Gerlach, Patrick ; Douard, Camille ; Brousse, Thierry ; Toussaint, Gwenaëlle ; Stevens, Philippe ; Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne) ; Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA) ; Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST) ; Nantes Université - pôle Sciences et technologie ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (Nantes Univ - EPUN) ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ) ; Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E) ; Aix Marseille Université (AMU)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ) ; Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM) ; Université de Montpellier (UM) ; Laboratoire des Matériels Électriques (EDF R&D LME) ; EDF R&D (EDF R&D) ; EDF (EDF)-EDF (EDF) ; (EDF), EDF ; ANR-20-CE05-0024,LaDHy,hydroxydes lamellaires pour systèmes de stockage innovants(2020) |
Link: | |
Zeitschrift: | ISSN: 1420-3049 ; Molecules ; https://hal.science/hal-04020713 ; Molecules, 2023, 28 (3), pp.1006. ⟨10.3390/molecules28031006⟩, 2023 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; MDPI, 2023 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.3390/molecules28031006 |
Schlagwort: |
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Sonstiges: |
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