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32 results on '"Sadki, Saïd"'

6. Toward the Improvement of Silicon-Based Composite Electrodes via an In-Situ Si@C-Graphene Composite Synthesis for Li-Ion Battery Applications.

Author

Mery, Adrien, Chenavier, Yves, Marcucci, Coralie, Benayad, Anass, Alper, John P., Dubois, Lionel, Haon, Cédric, Boime, Nathalie Herlin, Sadki, Saïd, and Duclairoir, Florence

Subjects
LITHIUM-ion batteries, HYBRID materials, ELECTRODES, GRAPHENE, HYDROGELS, GREENHOUSE gases
Abstract

Using Si as anode materials for Li-ion batteries remain challenging due to its morphological evolution and SEI modification upon cycling. The present work aims at developing a composite consisting of carbon-coated Si nanoparticles (Si@C NPs) intimately embedded in a three-dimensional (3D) graphene hydrogel (GHG) architecture to stabilize Si inside LiB electrodes. Instead of simply mixing both components, the novelty of the synthesis procedure lies in the in situ hydrothermal process, which was shown to successfully yield graphene oxide reduction, 3D graphene assembly production, and homogeneous distribution of Si@C NPs in the GHG matrix. Electrochemical characterizations in half-cells, on electrodes not containing additional conductive additive, revealed the importance of the protective C shell to achieve high specific capacity (up to 2200 mAh.g−1), along with good stability (200 cycles with an average Ceff > 99%). These performances are far superior to that of electrodes made with non-C-coated Si NPs or prepared by mixing both components. These observations highlight the synergetic effects of C shell on Si NPs, and of the single-step in situ preparation that enables the yield of a Si@C-GHG hybrid composite with physicochemical, structural, and morphological properties promoting sample conductivity and Li-ion diffusion pathways. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2023
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8. Impact of Charge Carrier Injection/Extraction Performances in Low‐Dimension PEDOT:PSS Organic Electrochemical Transistors.

Author

Sych, Galyna, Rannou, Patrice, Jullien‐Palletier, Maxime, Sadki, Saïd, Bonnassieux, Yvan, and Sanaur, Sébastien

Subjects
CHARGE injection, CHARGE carriers, TRANSISTORS, SWITCHING circuits, BIOELECTRONICS, ORGANIC semiconductors, ORGANIC field-effect transistors
Abstract

Organic electrochemical transistors (OECT) are gaining momentum in future applications of biosensors and bioelectronics. Nonetheless, contact (or series) resistances (RS/D) remain underexplored, even though physical processes between the source/drain electrodes and organic mixed ionic‐electron conductors (OMIECs) drive a substantial part of their performances. To address this shortcoming, in this study, low‐dimension OECTs featuring 2 µm‐long poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonate acid (PEDOT:PSS) channel are explored. Normalized contact resistances (RS/D⋅W) values as low as 1.4 W cm are obtained. It is observed that channel PEDOT:PSS thickness is not detrimental to RS/D but is impacting the cut‐off frequency. A figure‐of‐merit (h) expressing the charge‐carrier injection (or extraction, respectively) efficiency shows that planar depletion‐mode OECTs are not contact‐limited up to L = 30 µm channel length. Finally, an unprecedented approach that highlight the importance of optimizing the micro‐fabrication technologies is shown, by decreasing the contact overlap length, according to OMIECs physicochemical contact properties. Indeed, a transfer‐length method coupled to a current‐crowding model allow to fully understand the behavior of low‐dimension PEDOT:PSS OECTs and next, to optimize its circuits design. This is paving the way toward the development of OECTs‐based integrated circuits with faster switching speed, broadening further their scopes and future use as advanced bioelectronics platforms. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2023
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9. New PEDOT Derivatives Electrocoated on Silicon Nanowires Protected with ALD Nanometric Alumina for Ultrastable Microsupercapacitors.

Author

Dietrich, Marc, Paillardet, Loïc, Valero, Anthony, Deschanels, Mathieu, Azaïs, Philippe, Gentile, Pascal, and Sadki, Saïd

Subjects
CONDUCTING polymers, SILICON nanowires, COMPOSITE materials, AQUEOUS electrolytes, ELECTROPOLYMERIZATION
Abstract

This work deals with electroactive conducting polymers (ECPs) used as a complementary component on purely capacitive silicon nanowires protected by a 3 nm alumina layer. Accordingly, in this work, we use a fast and simple deposition method to create a pseudocapacitive material based on the electropolymerization in aqueous micellar media (SDS and SDBS 0.01 M) of hydroxymethyl-EDOT (EDOT-OH) onto 3 nm alumina-coated silicon nanowires (Al3@SiNWs). The composite material displays remarkable capacitive behavior with a specific capacitance of 4.75 mF·cm−2 at a current density of 19 µA·cm−2 in aqueous Na2SO4 electrolyte. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2022
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11. Silicon nanostructures for ultra-stable aqueous microsupercapacitors towards pseudocapacitive composites

Author

Valero, Anthony, Gaboriau, Dorian, Mery, Adrien, Gentile, P., Sadki, Saïd, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and gentile, pascal

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2018

12. Impact of Charge Carrier Injection/Extraction Performances in Low‐Dimension PEDOT:PSS Organic Electrochemical Transistors.

Author

Sych, Galyna, Rannou, Patrice, Jullien‐Palletier, Maxime, Sadki, Saïd, Bonnassieux, Yvan, and Sanaur, Sébastien

Subjects
CHARGE injection, CHARGE carriers, TRANSISTORS, ORGANIC field-effect transistors
Abstract

Adv. Electronic Mater. 2023, 9, 2201067DOI: 10.1002/aelm.202201067In the abstract of the originally published manuscript, the sentence "Normalized contact resistances (RS/D⋅W) values as low as 1.4 W cm are obtained." is incorrect.The correct sentence is: "Normalized contact resistances (RS/D⋅W) values as low as 1.4 Ohm.cm are obtained."This error does not alter the conclusions of the report. The authors apologize for any inconvenience caused.By Galyna Sych; Patrice Rannou; Maxime Jullien‐Palletier; Saïd Sadki; Yvan Bonnassieux and Sébastien SanaurReported by Author; Author; Author; Author; Author; Author [Extracted from the article]

Published
2024
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13. Atomic Layer Deposition of Alumina on Silicon Nanotrees, towards the development of 3D ultrastable Aqueous Si Microsupercapacitor

Author

Valero, Anthony, Gaboriau, Dorian, Gentile, P., Sadki, Saïd, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), gentile, pascal, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, aqueous electrolytes, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Silicon nanotrees, [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Microsupercapacitors, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, PEDOT-PSS, High-k dielectrics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract

International audience

Published
2018

14. ALD Alumina Passivated Silicon Nanotrees electrodes for new Ultrastable Microsupercapacitors

Author

Gentile, P., Valero, Anthony, Gaboriau, Dorian, Boniface, Maxime, Aldakov, Dmitry, Sadki, Saïd, Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and gentile, pascal

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; The current trend towards miniaturized and autonomous electronic devices requires innovative energy storage solutions. For instance, autonomous micro-sensor networks or implantable medical devices would need a robust power source with high cyclability and a large power density, which might be out of the scope of conventional battery technologies. For such applications, microsupercapacitors (µSCs) are promising alternatives, and their integration "on-chip" could allow significant innovations. 1 However, finding a suitable "on-chip" µSCs technology implies addressing key challenges, such as temperature resistance, silicon industry compatibility and good electrochemical performances on a small footprint. Following this trend, our work focuses on µSCs using highly doped silicon nanowires (SiNWs) and nanotrees 2,3 (SiNTs) as current collector. The fine morphological tuning of the nanostructure allowed by the bottom-up approach permits a careful design of the electrodes architectures, with a considerable liberty compared to other techniques. Such latitude allows optimizing porosity and ionic and electronic pathways while keeping robust mechanical performances, depending on the target application or other parameters like surface modification, functionalization by pseudo-capacitive material, electrolyte… Nanostructures such as SiNWs and SiNTrs demonstrated excellent cyclability with more than 1 million cycles of galvanostatic charge/discharge under a 4 V wide electrochemical windows in EMI-TFSI ionic liquid, with large power densities and good capacitance values. 3,4 Moreover, the use of silicon for electrode material allows extremely interesting developments towards "on-chip" integration and potential scale-up production using standard silicon industry processes for small micro-sized energy storage devices. Furthermore, we have also investigated the impact of the addition of a high-k dielectric layer, such as Al2O3 as protective films on silicon nanotrees. The electrochemical performances was enhanced, allowing symmetric 2 electrodes device to reach an unprecedented cell voltage of 5.5 V, improving energy and maximum power densities compared to unmodified nanostructured silicon. The cyclability was also largely enhanced, with only 3% capacitance fade after 10 6 galvanostatic charge/discharge cycles at 4 V, and no degradation even after several 10 5 cycles over 5 V 5. In addition, the protective alumina layer makes it possible to use aqueous electrolytes, not usable with crude silicon, in order to significantly increase the capacities of the µSCs from 1mF/cm 2 to 10mF/cm 2 and open the door to use metal oxides.

Published
2017

15. ALD Alumina Passivated Silicon Nanotrees electrodes for Ultrastable Microsupercapacitors

Author

Gentile, P., Valero, Anthony, Gaboriau, Dorian, Boniface, Maxime, Aldakov, Dmitry, Sadki, Saïd, Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and gentile, pascal

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; The current trend towards miniaturized and autonomous electronic devices requires innovative energy storage solutions. For instance, autonomous micro-sensor networks or implantable medical devices would need a robust power source with high cyclability and a large power density, which might be out of the scope of conventional battery technologies. For such applications, microsupercapacitors ($\mu$SCs) are promising alternatives, and their integration "on-chip" could allow significant innovations. However, finding a suitable "on-chip" $\mu$SCs technology implies addressing key challenges, such as temperature resistance, silicon industry compatibility and good electrochemical performances on a small footprint. Nanostructures such as SiNWs and SiNTrs demonstrated excellent cyclability with more than 1 million cycles of galvanostatic charge/discharge under a 4 V wide electrochemical windows in EMI-TFSI ionic liquid, with large power densities and good capacitance values. Moreover, the use of silicon for electrode material allows extremely interesting developments towards ?on-chip? integration and potential scale-up production using standard silicon industry processes for small micro-sized energy storage devices. Furthermore, we have also investigated the impact of the addition of a high-k dielectric layer, such as Al$_2$O$_3$ as protective films on silicon nanotrees. The electrochemical performances was enhanced, allowing symmetric 2 electrodes device to reach an unprecedented cell voltage of 5.5 V, improving energy and maximum power densities compared to unmodified nanostructured silicon. The cyclability was also largely enhanced, with only 3% capacitance fade after 1 million galvanostatic charge/discharge cycles at 4 V, and no degradation even after several 100000 cycles over 5 V.-Abstract Type : Invited

Published
2017

16. 3D RuO2 microsupercapacitor electrodes based on Si nanowires, nanotrunks and nanotrees

Author

Karroubi, Lotfi, Sadki, Saïd, Gentile, Pascal, Ferris, Anaïs, Eddarir, Asma, Pech, David, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)

Subjects
[SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract

International audience

Published
2017

17. Nanostructures de silicium 3D hiérarchisées pour micro-supercondensateurs ultrastables

Author

Gentile, P., Valero, Anthony, Gaboriau, Dorian, Boniface, Maxime, Aldakov, Dmitry, Sadki, Saïd, Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), gentile, pascal, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2017

18. On ship integration of High-performance Micropseudocapacitors based on Silicon nanotrees coated by transition metal oxides and high-k dielectrics

Author

Valero, Anthony, Gaboriau, Dorian, Gentile, P., Sadki, Saïd, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Micropseudocapacitors, High-k, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Transition metal oxides, Silicon nanotrees, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2017

19. Bottom-up Silicon Nanostructures: A Toolbox for Integrated on-Chip Edlcs

Author

Gaboriau, Dorian, Brachet, Mylène, Boniface, Maxime, ARADILLA, David, Aldakov, Dmitry, Bidan, Gérard, Le Bideau, Jean, Brousse, Thierry, Gentile, P., Sadki, Saïd, Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
[SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2016

21. From Nanomaterials to Cutting-Edge on-Chip Devices

Author

Gaboriau, Dorian, Brachet, Mylène, ARADILLA, David, Bidan, Gérard, Le Bideau, Jean, Brousse, Thierry, Gentile, P., Sadki, Saïd, Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])

Subjects
[SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2016

22. Silicon nanowires for microsupercapacitor application

Author

Gentile, P., Gaboriau, Dorian, Sadki, Saïd, Aradilla, David, Bidan, Gérard, Frackowiak, Elzbieta, Piwek, J., Platek, A., Fic, K., Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Faculty of Chemical Technology, Poznan University of Technology (PUT), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and gentile, pascal

Subjects
[SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2016

23. Advanced micro-supercapacitors based on silicon nanostructures: towards fully integrated all solid on-chip electrochemical double layer capacitors

Author

Gaboriau, Dorian, Brachet, Mylène, Aradilla, David, Bidan, Gérard, Le Bideau, Jean, Brousse, Thierry, Gentile, P., Sadki, Saïd, Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])

Subjects
[SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience

Published
2016

25. Solder-reflow resistant solid-state micro-supercapacitors based on ionogels.

Author

Brachet, Mylène, Gaboriau, Dorian, Gentile, Pascal, Fantini, Sébastien, Bidan, Gérard, Sadki, Saïd, Brousse, Thierry, and Le Bideau, Jean

Abstract

All-solid-state devices and thermal resistance to solder reflow are crucial issues with respect to micro-supercapacitors. While the latter issue can be addressed by using ionic liquids, the former shows promising results by employing the ionogel approach. The present study focuses on a novel formulation of ionogels―for use as solid state electrolytes in micro-supercapacitors with silicon nanowire electrodes―which promotes the crack-free formation of an efficient solid electrolyte onto silicon nanostructures in a single-step sol–gel process. The capacitance obtained was the same as that for a device using a non-confined ionic liquid, showing a good wetting of the 3D nanostructured silicon electrodes by the sol precursor of the solid ionogel. The assembled symmetric micro-supercapacitor exhibits very high cycling stability and can sustain the reflow soldering process used in the fabrication of microelectronic devices without compromising their electrochemical performance, and even improving their frequency response. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2016
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26. Vertically aligned graphene nanosheets on silicon using an ionic liquid electrolyte: towards high performance on-chip micro-supercapacitors.

Author

Aradilla, David, Delaunay, Marc, Sadki, Saïd, Gérard, Jean-Michel, and Bidan, Gérard

Abstract

Vertically oriented graphene nanosheets were synthesized by an alternative and simple approach based on electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition (ECR-CVD) onto highly doped silicon substrates. The as-grown graphene electrodes were employed in a symmetric micro-supercapacitor using an aprotic ionic liquid [N-methyl-N-propylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonylimide); PYR13TFSI] as electrolyte. The device was able to deliver an outstanding specific capacitance value of 2 mF cm−2, a power density value of 4 mW cm−2 and an energy density value of 4 μW h cm−2 operating at a large and stable cell voltage of 4 V with a quasi-ideal capacitive behaviour. Moreover, the lifetime of the device exhibited a remarkable electrochemical stability retaining 80% of the initial capacitance after 150 000 galvanostatic charge–discharge cycles at a high current density of 1 mA cm−2. This excellent electrochemical performance results from the obtained channel-based 3-D graphene network promoting rapid electrolyte ion-transport and short diffusion paths. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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27. An innovative 3-D nanoforest heterostructure made of polypyrrole coated silicon nanotrees for new high performance hybrid micro-supercapacitors.

Author

Aradilla, David, Bidan, Gérard, Sadki, Saïd, Gaboriau, Dorian, Gentile, Pascal, Boniface, Maxime, Dubal, Deepak, Gómez-Romero, Pedro, Wimberg, Jan, and Schubert, Thomas J. S.

Abstract

In this work, an innovative 3-D symmetric micro-supercapacitor based on polypyrrole (PPy) coated silicon nanotree (SiNTr) hybrid electrodes has been fabricated. First, SiNTrs were grown on silicon substrates by chemical vapor deposition (CVD) and then via an electrochemical method, the conducting polymer coating was deposited onto the surface of SiNTr electrodes. This study illustrates the excellent electrochemical performance of a hybrid micro-supercapacitor device using the synergistic combination of both PPy as the electroactive pseudo-capacitive material and branched SiNWs as the electric double layer capacitive material in the presence of an aprotic ionic liquid (N-methyl-N-propylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide; PYR13TFSI) as the electrolyte. The hybrid device exhibited a specific capacitance as high as ∼14 mF cm−2 and an energy density value of ∼15 mJ cm−2 at a wide cell voltage of 1.5 V using a high current density of 1 mA cm−2. Furthermore, a remarkable cycling stability after thousands of galvanostatic charge–discharge cycles with a loss of approximately 30% was obtained. The results reported in this investigation demonstrated that PPy coated SiNTr-based micro-supercapacitors exhibit the best performances among hybrid micro-supercapacitors made of silicon nanowire electrodes grown by CVD in terms of specific capacitance and energy density. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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28. 3D hierarchical assembly of ultrathin MnO2 nanoflakes on silicon nanowires for high performance micro-supercapacitors in Li- doped ionic liquid.

Author

Dubal, Deepak P., Aradilla, David, Bidan, Gérard, Gentile, Pascal, Schubert, Thomas J.S., Wimberg, Jan, Sadki, Saïd, and Gomez-Romero, Pedro

Subjects
SILICON nanowires, SUPERCAPACITORS, IONIC liquids, ELECTROLYTES, SILICON wafers, LITHIUM ions
Abstract

Building of hierarchical core-shell hetero-structures is currently the subject of intensive research in the electrochemical field owing to its potential for making improved electrodes for high-performance micro-supercapacitors. Here we report a novel architecture design of hierarchical MnO2@silicon nanowires (MnO2@SiNWs) hetero-structures directly supported onto silicon wafer coupled with Li-ion doped 1-Methyl-1-propylpyrrolidinium bis(trifluromethylsulfonyl)imide (PMPyrrBTA) ionic liquids as electrolyte for micro-supercapacitors. A unique 3D mesoporous MnO2@SiNWs in Li-ion doped IL electrolyte can be cycled reversibly across a voltage of 2.2 V and exhibits a high areal capacitance of 13 mFcm−2. The high conductivity of the SiNWs arrays combined with the large surface area of ultrathin MnO2 nanoflakes are responsible for the remarkable performance of these MnO2@SiNWs hetero-structures which exhibit high energy density and excellent cycling stability. This combination of hybrid electrode and hybrid electrolyte opens up a novel avenue to design electrode materials for high-performance micro-supercapacitors. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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29. Enhanced Charge Separation in Ternary P3HT/PCBM/CuInS2 Nanocrystals Hybrid Solar Cells.

Author

Lombard, Christian, Faure-Vincent, Jérôme, Chandezon, Frédéric, Pouget, Stéphanie, Sadki, Saïd, Bouthinon, Benjamin, Lefrançois, Aurélie, Pepin-Donat, Brigitte, Verilhac, Jean-Marie, Reiss, Peter, Luszczynska, Beata, and Gromova, Marina

Subjects
ELECTRONIC excitation, NANOCRYSTALS, POLYTHIOPHENES, FULLERENE derivatives, COPPER compounds, HYBRID solar cells
Abstract

Geminate recombination of bound polaron pairs at the donor/acceptor interface is one of the major loss mechanisms in organic bulk heterojunction solar cells. One way to overcome Coulomb attraction between opposite charge carriers and to achieve their full dissociation is the introduction of high dielectric permittivity materials such as nanoparticles of narrow band gap semiconductors. We selected CuInS2 nanocrystals of 7.4 nm size, which present intermediate energy levels with respect to poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and Phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). Efficient charge transfer from P3HT to nanocrystals takes place as evidenced by light-induced electron spin resonance. Charge transfer between nanocrystals and PCBM only occurs after replacing bulky dodecanethiol (DDT) surface ligands with shorter 1,2-ethylhexanethiol (EHT) ligands. Solar cells containing in the active layer a ternary blend of P3HT:PCBM:CuInS2-EHT nanocrystals in 1:1:0.5 mass ratio show strongly improved short circuit current density and a higher fill factor with respect to the P3HT:PCBM reference device. Complementary measurements of the absorption properties, external quantum efficiency and charge carrier mobility indicate that enhanced charge separation in the ternary blend is at the origin of the observed behavior. The same trend is observed for blends using the glassy polymer poly(triarylamine) (PTAA). [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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30. Are tomorrow's micro-supercapacitors hidden in a forest of silicon nanotrees?

Author

Thissandier, Fleur, Gentile, Pascal, Brousse, Thierry, Bidan, Gérard, and Sadki, Saïd

Subjects
*SUPERCAPACITORS, *SILICON nanowires, *CHEMICAL vapor deposition, *SEPARATION (Technology), *THERMAL stability
Abstract

Silicon nanotrees (SiNTrs) have been grown by Chemical Vapor Deposition (CVD) via gold catalysis and a three steps process: trunks and branches growth are separated by a new gold catalyst deposition. The influence of growth conditions and the second gold catalyst deposition method on SiNTrs morphology are investigated. SiNTrs based electrodes show a capacitive behavior and better capacitance than the corresponding silicon nanowires (SiNWs) electrode. Electrode capacitance is increased up to 900 µF cm-2, i.e. 150 fold higher than for bulk silicon. Micro-supercapacitors with SiNTrs electrodes have a remarkable stability (only 1.2% loses of their initial capacitance after more than one million cycles). The use of an ionic liquid based electrolyte leads to a high maximum power density (around 225 mW cm-2) which is competitive with Onion Like Carbon based micro-supercapacitors. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2014
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31. 3D hierarchical assembly of ultrathin MnO2 nanoflakes on silicon nanowires for high performance micro-supercapacitors in Li- doped ionic liquid.

Author

Dubal DP, Aradilla D, Bidan G, Gentile P, Schubert TJ, Wimberg J, Sadki S, and Gomez-Romero P

Abstract

Building of hierarchical core-shell hetero-structures is currently the subject of intensive research in the electrochemical field owing to its potential for making improved electrodes for high-performance micro-supercapacitors. Here we report a novel architecture design of hierarchical MnO2@silicon nanowires (MnO2@SiNWs) hetero-structures directly supported onto silicon wafer coupled with Li-ion doped 1-Methyl-1-propylpyrrolidinium bis(trifluromethylsulfonyl)imide (PMPyrrBTA) ionic liquids as electrolyte for micro-supercapacitors. A unique 3D mesoporous MnO2@SiNWs in Li-ion doped IL electrolyte can be cycled reversibly across a voltage of 2.2 V and exhibits a high areal capacitance of 13 mFcm(-2). The high conductivity of the SiNWs arrays combined with the large surface area of ultrathin MnO2 nanoflakes are responsible for the remarkable performance of these MnO2@SiNWs hetero-structures which exhibit high energy density and excellent cycling stability. This combination of hybrid electrode and hybrid electrolyte opens up a novel avenue to design electrode materials for high-performance micro-supercapacitors.

Published
2015
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32. Enhanced charge separation in ternary P3HT/PCBM/CuInS2 nanocrystals hybrid solar cells.

Author

Lefrançois A, Luszczynska B, Pepin-Donat B, Lombard C, Bouthinon B, Verilhac JM, Gromova M, Faure-Vincent J, Pouget S, Chandezon F, Sadki S, and Reiss P

Abstract

Geminate recombination of bound polaron pairs at the donor/acceptor interface is one of the major loss mechanisms in organic bulk heterojunction solar cells. One way to overcome Coulomb attraction between opposite charge carriers and to achieve their full dissociation is the introduction of high dielectric permittivity materials such as nanoparticles of narrow band gap semiconductors. We selected CuInS2 nanocrystals of 7.4 nm size, which present intermediate energy levels with respect to poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and Phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM). Efficient charge transfer from P3HT to nanocrystals takes place as evidenced by light-induced electron spin resonance. Charge transfer between nanocrystals and PCBM only occurs after replacing bulky dodecanethiol (DDT) surface ligands with shorter 1,2-ethylhexanethiol (EHT) ligands. Solar cells containing in the active layer a ternary blend of P3HT:PCBM:CuInS2-EHT nanocrystals in 1:1:0.5 mass ratio show strongly improved short circuit current density and a higher fill factor with respect to the P3HT:PCBM reference device. Complementary measurements of the absorption properties, external quantum efficiency and charge carrier mobility indicate that enhanced charge separation in the ternary blend is at the origin of the observed behavior. The same trend is observed for blends using the glassy polymer poly(triarylamine) (PTAA).

Published
2015
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