Electrospun materials for energy harvesting, conversion, and storage: A review

Pure and Applied Chemistry

Volumn 82, Issue 11, 2010, Pages 2137-2156

  Laudenslager, Michael J ^a   Scheffler, Raymond H ^a   Sigmund, Wolfgang M ^a,b  

^a University of Florida   (United States)

^b Hanyang University   (South Korea)

Author keywords

Batteries; Capacitors; Electrospinning; Energy storage; Fuel cells; Hydrogen storage; Solar cells

Indexed keywords

BATTERIES; DIFFUSION LENGTH; DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS; ELECTROSPUN FIBERS; ELECTROSPUN MATERIALS; FIBER MORPHOLOGY; HYDROGEN STORAGE DEVICE; LENGTH SCALE; POROUS NETWORKS; SHAPED FIBERS;

CAPACITORS; ELECTROSPINNING; ENERGY HARVESTING; FLYWHEELS; FUEL CELLS; FUEL STORAGE; GAS FUEL PURIFICATION; HYDROGEN; NANOFIBERS; SOLAR CELLS; SOLAR ENERGY; SOLAR POWER GENERATION;

HYDROGEN STORAGE;

EID: 77957260013     PISSN: 00334545     EISSN: 13653075     Source Type: Journal    
DOI: 10.1351/PAC-CON-09-11-49     Document Type: Conference Paper

References (147)

1. Energy Information Administration. Available online at . Last accessed August 2009.
2. M. Ayad, S. Pierfederici, S. Rael, B. Davat. Energy Conversion Management 48, 2196 (2007).
3. S. Orimo, Y. Nakamori, J. Eliseo, A. Zuttel, C. Jensen. Chem. Rev. 107, 4111 (2007).
4. Z. Huang, Y. Zhang, M. Kotaki, S. Ramakrishna. Compos. Sci. Technol. 63, 2223 (2003).
5. R. Ramaseshan, S. Sundarrajan, R. Jose, S. Ramakrishna. J. Appl. Phys. 102, 111101 (2007).
6. V. Thavasi, G. Singh, S. Ramakrishna. Energy Environ. Sci. 1, 205 (2008).
7. S. Ramakrishna, K. Fujihara, W. Teo, T. Yong, Z. Ma, R. Ramaseshan. Mater. Today 9, 40 (2006).
8. S. Tan, X. Huang, B. Wu. Polym. Int. 56, 1330 (2007).
9. T. Ciach, E. Diaz, E. Van Den Ijssel, J. Marijnissen. Optimization Aerosol Drug Delivery 189 (2003).
10. A. Formhals. U.S. Patent 1,975,504, issued 2 Oct 1934.
11. S. Fridrikh, J. Yu, M. Brenner, G. Rutledge. Phys. Rev. Lett. 90, 144502 (2003).
12. T. Subbiah, G. Bhat, R. Tock, S. Parameswaran, S. Ramkumar. J. Appl. Polym. Sci. 96, 557 (2005).
13. W. Sigmund, J. Yuh, H. Park, V. Maneeratana, G. Pyrgiotakis, A. Daga, J. Taylor, J. Nino. J. Am. Ceram. Soc. 89, 395 (2006).
14. W. Teo, S. Ramakrishna. Nanotechnology 17, R89 (2006).
15. W. Gilbert, P. Mottelay. De Magnete, Dover Publications (1958).
16. M. Hohman, M. Shin, G. Rutledge, M. Brenner. Phys. Fluids 13, 2221 (2001).
17. D. Reneker, A. Yarin, H. Fong, S. Koombhongse. J. Appl. Phys. 87, 4531 (2000).
18. H. Dong, V. Nyame, A. MacDiarmid, W. Jones Jr. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 42, 3934 (2004).
19. J. Deitzel, J. Kleinmeyer, D. Harris, N. Beck Tan. Polymer 42, 261 (2001).
20. M. Hey, D. Jackson, H. Yan. Polymer 46, 2567 (2005).
21. J. Grace, J. Marijnissen. J. Aerosol Sci. 25, 1005 (1994).
22. B. Sundaray, V. Subramanian, T. Natarajan, R. Xiang, C. Chang, W. Fann. Appl. Phys. Lett. 84, 1222 (2004).
23. H. Pan, L. Li, L. Hu, X. Cui. Polymer 47, 4901 (2006).
24. D. Li, Y. Wang, Y. Xia. Adv. Mater. 16, 361 (2004).
25. D. Li, Y. Wang, Y. Xia. Nano Lett. 3, 1167 (2003).
26. A. Theron, E. Zussman, A. Yarin. Nanotechnology 12, 384 (2001).
27. J. Deitzel, J. Kleinmeyer, J. Hirvonen, N. Beck Tan. Polymer 42, 8163 (2001).
28. D. Yang, B. Lu, Y. Zhao, X. Jiang. Adv. Mater. 19, 3702 (2007).
29. Z. Sun, E. Zussman, A. Yarin, J. Wendorff, A. Greiner. Adv. Mater. 15, 1929 (2003).
30. D. Li, Y. Xia. Nano Lett. 4, 933 (2004).
31. M. Song, D. Kim, K. Ihn, S. Jo, D. Kim. Nanotechnology 15, 1861 (2004).
32. M. Song, Y. Ahn, S. Jo, D. Kim, J. Ahn. Appl. Phys. Lett. 87, 113113 (2005).
33. H. Kokubo, B. Ding, T. Naka, H. Tsuchihira, S. Shiratori. Nanotechnology 18, 165604 (2007).
34. I. Kim, J. Hong, B. Lee, D. Kim, E. Jeon, D. Choi, D. Yang. Appl. Phys. Lett. 91, 163109 (2007).
35. K. Fujihara, A. Kumar, R. Jose, S. Ramakrishna, S. Uchida. Nanotechnology 18, 365709 (2007).
36. Y. Qiu, J. Yu. Solid State Commun. 148, 556 (2008).
37. A. R. S. Priya, A. Subramania, Y. S. Jung, K. J. Kim. Langmuir 24, 9816 (2008).
38. L. Ji, X. Zhang. Nanotechnology 20, 155705 (2009).
39. S. Yagi, T. Nakagawa, E. Matsubara, S. Matsubara, S. Ogawa, H. Tani. Electrochem. Solid-State Lett. 11, E25 (2008).
40. L. Wang, Y. Yu, P. Chen, C. Chen. Scri. Mater. 58, 405 (2008).
41. Q. Fan, M. Whittingham. Electrochem. Solid-State Lett. 10, A48 (2007).
42. Y. Ding, P. Zhang, Z. Long, Y. Jiang, J. Huang, W. Yan, G. Liu. Mater. Lett. 62, 3410 (2008).
43. K. Lee, K. Manesh, K. Kim, A. Gopalan. J. Nanosci. Nanotechnol. 9, 417 (2009).
44. S. H. Zhan, Y. Li, H. B. Yu. J. Dispersion Sci. Technol. 29, 702 (2008).
45. S. H. Zhan, Y. Li, H. B. Yu. J. Dispersion Sci. Technol. 29, 823 (2008).
46. L. Wang, Y. Yu, P. Chen, D. Zhang, C. Chen. J. Power Sources 183, 717 (2008).
47. N. Barakat, M. Khil, F. Sheikh, H. Kim. J. Phys. Chem. C 112, 12225 (2008).
48. J. Kuo, S. Lee, K. Hsu, S. Liu, B. Chou, Y. Fu. Mater. Lett. 62, 4594 (2008).
49. Y. Gu, F. Jian. J. Phys. Chem. C 112, 20176 (2008).
50. Y. X. Gu, D. R. Chen, X. L. Jiao, F. F. Liu. J. Mater. Chem. 17, 1769 (2007).
51. H. Lu, W. Zeng, Y. Li, Z. Fu. J. Power Sources 164, 874 (2007).
52. Y. Gu, D. Chen, X. Jiao, F. Liu. J. Mater. Chem. 16, 4361 (2006).
53. N. Yu, C. Shao, Y. Liu, H. Guan, X. Yang. J. Colloid Interface Sci. 285, 163 (2005).
54. L. Zhao, H. Zhang, X. Li, J. Zhao, C. Zhao, X. Yuan. J. Appl. Polym. Sci. 111, 3104 (2009).
55. Y. Ding, P. Zhang, Z. Long, Y. Jiang, F. Xu, W. Di. J. Membr. Sci. 329, 56 (2009).
56. A. Subramania, N. K. Sundaram, A. S. Priya, G. V. Kumar. J. Membr. Sci. 294, 8 (2007).
57. D. Bansal, B. Meyer, M. Salomon. J. Power Sources 178, 848 (2008).
58. M. A. Kader, S. K. Kwak, S. L. Kang, J. H. Ahn, C. Nah. Polym. Int. 57, 1199 (2008).
59. P. Raghavan, X. Zhao, J. Kim, J. Manuel, G. Chauhan, J. Ahn, C. Nah. Electrochim. Acta 54, 228 (2008).
60. T. Cho, T. Sakai, S. Tanase, K. Kimura, Y. Kondo, T. Tarao, M. Tanaka. Electrochem. Solid-State Lett. 10, A159 (2007).
61. Y. Ju, J. Park, H. Jung, W. Lee. Electrochim. Acta 52, 4841 (2007).
62. W. Xiao, Z. Li, Z. Huang, S. Tan. Acta Chim. Sinica 65, 2097 (2007).
63. G. Cheruvally, J. K. Kim, J. W. Choi, J. H. Ahn, Y. J. Shin, J. Manuel, P. Raghavan, K. W. Kim, H. J. Ahn, D. S. Choi, C. E. Song. J. Power Sources 172, 863 (2007).
64. C. Kim, S. H. Park, W. J. Lee, K. S. Yang. Electrochim. Acta 50, 877 (2004).
65. C. Kim, K. S. Yang. Appl. Phys. Lett. 83, 1216 (2003).
66. C. Kim, Y. O. Choi, W. J. Lee, K. S. Yang. Electrochim. Acta 50, 883 (2004).
67. J. Li, E.-h. Liu, W. Li, X.-y. Meng, S.-t. Tan. J. Alloys Compd. 478, 371 (2009).
68. H. J. Kim, Y. S. Kim, M. H. Seo, S. M. Choi, W. B. Kim. Electrochem. Commun. 11, 446 (2009).
69. M. Y. Li, G. Y. Han, B. S. Yang. Electrochem. Commun. 10, 880 (2008).
70. P. Schechner, E. Kroll, E. Bubis, S. Chervinsky, E. Zussman. J. Electrochem. Soc. 154, B942 (2007).
71. X. F. Li, X. F. Hao, D. Xu, G. Zhang, S. L. Zhong, H. Na, D. Y. Wang. J. Membr. Sci. 281, 1 (2006).
72. S. Choi, Y. Fu, Y. Ahn, S. Jo, A. Manthiram. J. Power Sources 180, 167 (2008).
73. H. Jia, G. Zhu, B. Vugrinovich, W. Kataphinan, D. Reneker, P. Wang. Biotechnol. Prog. 18, 1027 (2002).
74. J. S. Im, S. J. Park, T. Kim, Y. S. Lee. Int. J. Hydrogen Energy 34, 3382 (2009).
75. S. E. Hong, D. K. Kim, S. M. Jo, D. Y. Kim, B. D. Chin, D. W. Lee. Catal. Today 120, 413 (2007).
76. E. Zussman, A. L. Yarin, A. V. Bazilevsky, R. Avrahami, M. Feldman. Adv. Mater. 18, 348 (2006).
77. J. S. Im, S. J. Park, Y. S. Lee. Int. J. Hydrogen Energy 34, 1423 (2009).
78. A. Heeger, C. Brabec. Adv. Mater 18, 789 (2006).
79. M. Law, L. Greene, A. Radenovic, T. Kuykendall, J. Liphardt, P. Yang. J. Phys. Chem. B 110, 22652 (2006).
80. M. Green, K. Emery, Y. Hisikawa, W. Warta. Prog. Photovoltaics 15, 425 (2007).
81. Y. Chiba, A. Islam, Y. Watanabe, R. Komiya, N. Koide, L. Han. Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 45, L638 (2006).
82. S. Chuangchote, T. Sagawa, S. Yoshikawa. Appl. Phys. Lett. 93, 033310 (2008).
83. M. Song, D. Kim, S. Jo, D. Kim. Synth. Met. 155, 635 (2005).
84. K. Onozuka, B. Ding, Y. Tsuge, T. Naka, M. Yamazaki, S. Sugi, S. Ohno, M. Yoshikawa, S. Shiratori. Nanotechnology 17, 1026 (2006).
85. Y. Zhao, J. Zhai, T. Wei, L. Jiang, D. Zhu. J. Mater. Chem. 17, 5084 (2007).
86. R. Zhu, C. Jiang, X. Liu, B. Liu, A. Kumar, S. Ramakrishna. Appl. Phys. Lett. 93, 013102 (2008).
87. S. M. Jo, M. Y. Song, Y. R. Ahn, C. R. Park, D. Y. Kim. J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem. A42, 1529 (2005).
88. B. Li, L. Wang, B. Kang, P. Wang, Y. Qiu. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90, 549 (2006).
89. J. Kim, S. Park, H. Choi, W. Lee, J. Lee, M. Kim. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 93, 803 (2008).
90. M. Winter, R. Brodd. Chem. Rev. 104, 4245 (2004).
91. "Progress report for energy storage research and development," the Report for the DOE BES Workshop (2006).
92. C. Kim, K. S. Yang, M. Kojima, K. Yoshida, Y. J. Kim, Y. A. Kim, M. Endo. Adv. Funct. Mater. 16, 2393 (2006).
93. L. W. Ji, X. W. Zhang. Electrochem. Commun. 11, 684 (2009).
94. L. W. Ji, X. W. Zhang. Electrochem. Commun. 11, 795 (2009).
95. L. Wang, Y. Yu, P. C. Chen, C. H. Chen. Scr. Mater. 58, 405 (2008).
96. Y. X. Gu, F. F. Jian, X. Wang. Thin Solid Films 517, 652 (2008).
97. S. Yagi, T. Nakagawa, E. Matsubara, S. Matsubara, S. Ogawa, H. Tani. Electrochem. Solid-State Lett. 11, E25 (2008).
98. Q. Fan, M. S. Whittingham. Electrochem. Solid-State Lett. 10, A48 (2007).
99. H. W. Lu, D. Li, K. Sun, Y. S. Li, Z. W. Fu. Solid State Sci. 11, 982 (2009).
100. C. M. Ban, N. A. Chernova, M. S. Whittingham. Electrochem. Commun. 11, 522 (2009).
101. Y. X. Gu, F. F. Jian. J. Phys. Chem. C 112, 20176 (2008).
102. H. W. Lu, L. Yu, W. Zeng, Y. S. Li, Z. W. Fu. Electrochem. Solid-State Lett. 11, A140 (2008).
103. Y. X. Gu, D. R. Chen, X. L. Jiao, F. F. Liu. J. Mater. Chem. 16, 4361 (2006).
104. Y. X. Gu, D. R. Chen, M. L. Jiao. J. Phys. Chem. B 109, 17901 (2005).
105. C. L. Shao, N. Yu, Y. C. Liu, R. X. Mu. J. Phys. Chem. Solids 67, 1423 (2006).
106. N. Yu, C. L. Shao, Y. C. Liu, H. Y. Guan, X. H. Yang. J. Colloid Interface Sci. 285, 163 (2005).
107. J. C. Kuo, S. C. Lee, K. C. Hsu, S. J. Lw, B. Y. Chou, Y. S. Fu. Mater. Lett. 62, 4594 (2008).
108. Y. H. Ding, P. Zhang, Z. L. Long, Y. Jiang, D. S. Gao. J. Alloys Compd. 462, 340 (2008).
109. C. R. Yang, Z. D. Jia, Z. C. Guan, L. M. Wang. J. Power Sources 189, 716 (2009).
110. A. I. Gopalan, K. P. Lee, K. M. Manesh, P. Santhosh. J. Membr. Sci. 318, 422 (2008).
111. X. Li, G. Cheruvally, J. K. Kim, J. W. Choi, J. H. Ahn, K. W. Kim, H. J. Ahn. J. Power Sources 167, 491 (2007).
112. P. Raghavan, X. H. Zhao, J. K. Kim, J. Manuel, G. S. Chauhan, J. H. Ahn, C. Nah. Electrochim. Acta 54, 228 (2008).
113. P. Raghavan, J. W. Choi, J. H. Ahn, G. Cheruvally, G. S. Chauhan, H. J. Ahn, C. Nah. J. Power Sources 184, 437 (2008).
114. L. Zhao, H. Zhang, X. R. Li, J. Zhao, C. Zhao, X. Y. Yuan. J. Appl. Polym. Sci. 111, 3104 (2009).
115. J. K. Kim, G. Cheruvally, X. Li, J. H. Ahn, K. W. Kim, H. J. Ahn. J. Power Sources 178, 815 (2008).
116. A. I. Gopalan, P. Santhosh, K. M. Manesh, J. H. Nho, S. H. Kim, C. G. Hwang, K. P. Lee. J. Membr. Sci. 325, 683 (2008).
117. S. S. Choi, Y. S. Lee, C. W. Joo, S. G. Lee, J. K. Park, K. S. Han. Electrochim. Acta 50, 339 (2004).
118. S. W. Choi, S. M. Jo, W. S. Lee, Y. R. Kim. Adv. Mater. 15, 2027 (2003).
119. S. W. Choi, J. R. Kim, Y. R. Ahn, S. M. Jo, E. J. Cairns. Chem. Mater. 19, 104 (2007).
120. K. Gao, X. Hu, C. Dai, T. Yi. Mater. Sci. Eng.: B 131, 100 (2006).
121. J. K. Kim, G. Cheruvally, J. W. Choi, J. H. Ahn, D. S. Choi, C. E. Song. J. Electrochem. Soc. 154, A839 (2007).
122. J. R. Kim, S. W. Choi, S. M. Jo, W. S. Lee, B. C. Kim. Electrochim. Acta 50, 69 (2004).
123. J. R. Kim, S. W. Choi, S. M. Jo, W. S. Lee, B. C. Kim. J. Electrochem. Soc. 152, A295 (2005).
124. S. W. Lee, S. W. Choi, S. M. Jo, B. D. Chin, D. Y. Kim, K. Y. Lee. J. Power Sources 163, 41 (2006).
125. H. Na, Y. Zhao, C. Zhao, X. Yuan. Polym. Eng. Sci. 48, 934 (2008).
126. Q. Z. Xiao, Z. H. Li, D. S. Gao, H. L. Zhang. J. Membr. Sci. 326, 260 (2009).
127. T. H. Cho, M. Tanaka, H. Onishi, Y. Kondo, T. Nakamura, H. Yamazaki, S. Tanase, T. Sakai. J. Power Sources 181, 155 (2008).
128. S. Choi, J. Kim, S. Jo, W. Lee, Y. Kim. J. Electrochem. Soc. 152, A989 (2005).
129. H. R. Jung, D. H. Ju, W. J. Lee, X. W. Zhang, R. Kotek. Electrochim. Acta 54, 3630 (2009).
130. G. C. Li, Z. Li, P. Zhang, H. Zhang, Y. Wu. Pure Appl. Chem. 80, 2553 (2008).
131. C. Kim. J. Power Sources 142, 382 (2005).
132. C. Kim, J. S. Kim, S. J. Kim, W. J. Lee, K. S. Yang. J. Electrochem. Soc. 151, A769 (2004).
133. J. S. Im, S. W. Woo, M. J. Jung, Y. S. Lee. J. Colloid Interface Sci. 327, 115 (2008).
134. S. J. Park, S. H. Im. Bull. Korean Chem. Soc. 29, 777 (2008).
135. H. D. Nguyen, J. M. Ko, H. J. Kim, S. K. Kim, S. H. Cho, J. D. Nam, J. Y. Lee. J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 4718 (2008).
136. S. Chalk, J. Miller. J. Power Sources 159, 73 (2006).
137. L. Wang, R. Yang. Energy Environ. Sci. 1, 268 (2008).
138. J. S. Im, S. J. Park, T. J. Kim, Y. H. Kim, Y. S. Lee. J. Colloid Interface Sci. 318, 42 (2008).
139. R. Yang, Y. Wang. J. Am. Chem. Soc. 131, 4224 (2009).
140. J. S. Im, O. Kwon, Y. H. Kim, S. J. Park, Y. S. Lee. Microporous Mesoporous Mater. 115, 514 (2008).
141. D. Kim, S. Park, B. Kim, B. Chin, S. Jo, D. Kim. Macromol. Res. 13, 521 (2005).
142. C. Wang. Chem. Rev. 104, 4727 (2004).
143. Z. Shao, S. Haile. Nature 431, 170 (2004).
144. J. Kim, H. Jia, P. Wang. Biotechnol. Adv. 24, 296 (2006).
145. H. Liu, C. Song, L. Zhang, J. Zhang, H. Wang, D. Wilkinson. J. Power Sources 155, 95 (2006).
146. R. Bashyam, P. Zelenay. Nature 443, 63 (2006).
147. J. Kim, H. F. Jia, P. Wang. Biotechnol. Adv. 24, 296 (2006).