Advanced carbon aerogels for energy applications

Energy and Environmental Science

Volumn 4, Issue 3, 2011, Pages 656-667

  Biener, Juergen ^a   Stadermann, Michael ^a   Suss, Matthew ^a   Worsley, Marcus A ^a   Biener, Monika M ^a   Rose, Klint A ^a   Baumann, Theodore F ^a  

^a LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON AEROGELS; CHEMICAL INERTNESS; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRICAL ENERGY; ENERGY APPLICATIONS; ENVIRONMENTAL COMPATIBILITY; FUNCTIONALIZATIONS; HIERARCHICAL POROSITY; PROMISING MATERIALS; RESORCINOL FORMALDEHYDES; SOL-GEL CHEMISTRY; SURFACE ENGINEERING;

AEROGELS; CARBON NANOTUBES; DESALINATION; ELECTRIC CONDUCTIVITY; GRAPHENE; HYDROGEN STORAGE; PHENOLS; WATER FILTRATION;

SURFACES;

CARBON; CATALYSIS; DESALINATION; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRICAL POWER; FORMALDEHYDE; GEL; HYDROGEN; POROSITY; SURFACE AREA;

EID: 79952431621     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0ee00627k     Document Type: Article

References (129)

1. J. S. King A. Wittstock J. Biener S. O. Kucheyev Y. M. Wang T. F. Baumann S. K. Giri A. V. Hamza M. Bäumer S. F. Bent Nano Lett. 2008 8 2405 2409
2. A. Stein Z. Wang M. A. Fierke Adv. Mater. 2009 21 265 293
3. Y. S. Hu P. Adelhelm B. Smarsly S. Hore M. Antonietti J. Maier Adv. Funct. Mater. 2007 17 1873 1878
4. J. Chmiola G. Yushin Y. Gogotsi C. Portet P. Simon P. L. Taberna Science 2006 313 1760 1763
5. S. Tabata H. Iida T. Horie S. Yamada Med. Chem. Commun. 2010 1 136 138
6. K. Lee J. Lytle N. Ergang S. Oh A. Stein Adv. Funct. Mater. 2005 15 547 556
7. G. Chai I. Shin J. S. Yu Adv. Mater. 2004 16 2057 2061
8. J. Fricke and R. Petricevic, in Handbook of Porous Solids, F. Schüth, K. S. W. Sing, and, J. Weitkamp, Wiley-VCH, Weinheim, 2002
9. S. S. Kistler Nature 1931 127 741 741
10. R. W. Pekala J. Mater. Sci. 1989 24 3221 3227
11. R. W. Pekala, US Pat., 4873218, 1989
12. S. T. Mayer R. W. Pekala J. L. Kaschmitter J. Electrochem. Soc. 1993 140 446 451
13. T. K. Nielsen U. Bösenberg R. Gosalawit M. Dornheim Y. Cerenius F. Besenbacher T. R. Jensen ACS Nano 2009 4 3903 3908
14. G.-R. Li Z.-P. Feng Y.-N. Ou D. Wu R. Fu Y.-X. Tong Langmuir 2010 26 2209 2213
15. D. R. Rolison J. W. Long J. C. Lytle A. E. Fischer C. P. Rhodes T. M. McEvoy M. E. Bourg A. M. Lubers Chem. Soc. Rev. 2009 38 226 252
16. H. Y. Tian C. E. Buckley S. B. Wang M. F. Zhou Carbon 2009 47 2128 2130
17. A. F. Gross J. J. Vajo S. L. Van Atta G. L. Olson J. Phys. Chem. C 2008 112 5651 5657
18. A. Feaver S. Sepehri P. Shamberger A. Stowe T. Autrey G. Cao J. Phys. Chem. B 2007 111 7469 7472
19. H. D. Du B. H. Li F. Y. Kang R. W. Fu Y. Q. Zeng Carbon 2007 45 429 435
20. H. Kabbour T. F. Baumann J. H. Satcher A. Saulnier C. C. Ahn Chem. Mater. 2006 18 6085 6087
21. S. A. Al-Muhtaseb J. A. Ritter Adv. Mater. 2003 15 101 114
22. X. P. Lu O. Nilsson J. Fricke R. W. Pekala J. Appl. Phys. 1993 73 581 584
23. S. A. Steiner T. F. Baumann J. Kong J. H. Satcher M. S. Dresselhaus Langmuir 2007 23 5161 5166
24. R. W. Fu T. F. Baumann S. Cronin G. Dresselhaus M. S. Dresselhaus J. H. Satcher Langmuir 2005 21 2647 2651
25. W. S. Baker J. W. Long R. M. Stroud D. R. Rolison J. Non-Cryst. Solids 2004 350 80 87
26. J. Marie S. Berthon-Fabry P. Achard M. Chatenet A. Pradourat E. Chainet J. Non-Cryst. Solids 2004 350 88 96
27. T. F. Baumann G. A. Fox J. H. Satcher N. Yoshizawa R. W. Fu M. S. Dresselhaus Langmuir 2002 18 7073 7076
28. M. A. Worsley P. J. Pauzauskie T. Y. Olson J. Biener J. H. Satcher T. F. Baumann J. Am. Chem. Soc. 2010 132 14067 14069
29. M. A. Worsley S. O. Kucheyev J. H. Satcher A. V. Hamza T. F. Baumann Appl. Phys. Lett. 2009 94 073115
30. M. A. Worsley P. J. Pauzauskie S. O. Kucheyev J. M. Zaug A. V. Hamza J. H. Satcher T. F. Baumann Acta Mater. 2009 57 5131 5136
31. M. A. Worsley J. H. Satcher T. F. Baumann J. Appl. Phys. 2009 105 084316
32. M. A. Worsley J. H. Satcher T. F. Baumann Langmuir 2008 24 9763 9766
33. T. Bordjiba M. Mohamedi L. H. Dao J. Power Sources 2007 172 991 998
34. Y. Tao D. Noguchi C.-M. Yang H. Kanoh H. Tanaka M. Yudasaka S. Iijima K. Kaneko Langmuir 2007 23 9155 9157
35. M. A. Worsley J. H. Satcher T. F. Baumann J. Non-Cryst. Solids 2010 356 172 174
36. A. F. Gross A. P. Nowak Langmuir 2010 26 11378 11383
37. A. H. Lu B. Spliethoff F. Schuth Chem. Mater. 2008 20 5314 5319
38. T. F. Baumann J. H. Satcher J. Non-Cryst. Solids 2004 350 120 125
39. T. F. Baumann J. H. Satcher Chem. Mater. 2003 15 3745 3747
40. T. F. Baumann M. A. Worsley T. Y. J. Han J. H. Satcher J. Non-Cryst. Solids 2008 354 3513 3515
41. A. Feaver G. Z. Cao Carbon 2006 44 590 593
42. C. Lin J. A. Ritter Carbon 2000 38 849 861
43. R. Saliger U. Fischer C. Herta J. Fricke J. Non-Cryst. Solids 1998 225 81 85
44. Y. Hanzawa K. Kaneko R. W. Pekala M. S. Dresselhaus Langmuir 1996 12 6167 6169
45. M. B. Sassin A. N. Mansour K. A. Pettigrew D. R. Rolison J. W. Long ACS Nano 2010 4 4505 4514
46. J. W. Long M. B. Sassin A. E. Fischer D. R. Rolison A. N. Mansour V. S. Johnson P. E. Stallworth S. G. Greenbaum J. Phys. Chem. C 2009 113 17595 17598
47. A. E. Fischer M. P. Saunders K. A. Pettigrew D. R. Rolison J. W. Long J. Electrochem. Soc. 2008 155 A246 A252
48. A. E. Fischer K. A. Pettigrew D. R. Rolison R. M. Stroud J. W. Long Nano Lett. 2007 7 281 286
49. M. A. Worsley J. D. Kuntz J. H. Satcher T. F. Baumann J. Mater. Chem. 2010 20 4840 4844
50. M. A. Worsley J. D. Kuntz P. J. Pauzauskie O. Cervantes J. M. Zaug A. E. Gash J. H. Satcher T. F. Baumann J. Mater. Chem. 2009 19 5503 5506
51. M. A. Worsley J. D. Kuntz O. Cervantes T. Y. J. Han A. E. Gash J. H. Satcher T. F. Baumann J. Mater. Chem. 2009 19 7146 7150
52. J. Biener T. F. Baumann Y. M. Wang E. J. Nelson S. O. Kucheyev A. V. Hamza M. Kemell M. Ritala M. Leskela Nanotechnology 2007 18 055303
53. J. W. Elam J. A. Libera M. J. Pellin A. V. Zinovev J. P. Greene J. A. Nolen Appl. Phys. Lett. 2006 89 053124
54. M. A. Worsley M. Stadermann Y. M. Wang J. H. Satcher T. F. Baumann Chem. Commun. 2010 46 9253 9255
55. T. P. McNicholas A. M. Wang K. O'Neill R. J. Anderson N. P. Stadie A. Kleinhammes P. Parilla L. Simpson C. C. Ahn Y. Q. Wang Y. Wu J. Liu J. Phys. Chem. C 2010 114 13902 13908
56. C. Guan K. Wang C. Yang X. S. Zhao Microporous Mesoporous Mater. 2009 118 503 507
57. K. S. Xia Q. M. Gao C. D. Wu S. Q. Song M. L. Ruan Carbon 2007 45 1989 1996
58. Z. X. Yang Y. D. Xia R. Mokaya J. Am. Chem. Soc. 2007 129 1673 1679
59. B. Panella M. Hirscher S. Roth Carbon 2005 43 2209 2214
60. L. Schlapbach A. Züttel Nature 2001 414 353 358
61. K. Denbigh, The Principles of Chemical Equilibrium, Cambridge University Press, 1971
62. R. Chahine and P. Benard, in Advances in Cryogenic Engineering, P. Kittel, Plenum Press, New York, 1998, vol. 43, p. 1257
63. S. Patchkovskii J. S. Tse S. N. Yurchenko L. Zhechkov T. Heine G. Seifert Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 10439 10444
64. K. Murata K. Kaneko H. Kanoh D. Kasuya K. Takahashi F. Kokai M. Yudasaka S. Iijima J. Phys. Chem. B 2002 106 11132 11138
65. S. K. Bhatia A. L. Myers Langmuir 2006 22 1688 1700
66. N. P. Stadie J. J. Purewal C. C. Ahn B. Fultz Langmuir 2010 26 15481 15485
67. Y. W. Li R. T. Yang J. Phys. Chem. C 2007 111 11086 11094
68. E. Yoo L. Gao T. Komatsu N. Yagai K. Arai T. Yamazaki K. Matsuishi T. Matsumoto J. Nakamura J. Phys. Chem. B 2004 108 18903 18907
69. A. J. Robell E. V. Ballou M. Boudart J. Phys. Chem. 1964 68 2748 2753
70. Z. Jin Z. Sun L. J. Simpson K. J. O'Neill P. A. Parilla Y. Li N. P. Stadie C. C. Ahn C. Kittrell J. M. Tour J. Am. Chem. Soc. 2010 132 15246 15251
71. Y. H. Kim Y. F. Zhao A. Williamson M. J. Heben S. B. Zhang Phys. Rev. Lett. 2006 96 016102
72. S. I. Orimo Y. Nakamori J. R. Eliseo A. Züttel C. M. Jensen Chem. Rev. 2007 107 4111 4132
73. A. Züttel P. Wenger S. Rentsch P. Sudan P. Mauron C. Emmenegger J. Power Sources 2003 118 1 7
74. P. E. deJongh R. W. P. Wagemans T. M. Eggenhuisen B. S. Dauvillier P. B. Radstake J. D. Meeldijk J. W. Geus K. P. de Jong Chem. Mater. 2007 19 6052 6057
75. S. Y. Zheng F. Fang G. Y. Zhou G. R. Chen L. Z. Ouyang M. Zhu D. L. Sun Chem. Mater. 2008 20 3954 3958
76. C. P. Balde B. P. C. Hereijgers J. H. Bitter K. P. de Jong Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 3501 3503
77. A. Gutowska L. Y. Li Y. S. Shin C. M. M. Wang X. H. S. Li J. C. Linehan R. S. Smith B. D. Kay B. Schmid W. Shaw M. Gutowski T. Autrey Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 3578 3582
78. L. K. Heung C. G. Wicks J. Alloys Compd. 1999 293 446 451
79. R. D. Stephens A. F. Gross S. L. Van Atta J. J. Vajo F. E. Pinkerton Nanotechnology 2009 20 204018
80. WO2005014469, 2003
81. T. K. Nielsen K. Manickam M. Hirscher F. Besenbacher T. R. Jensen ACS Nano 2009 3 3521 3528
82. S. Zhang A. F. Gross S. L. Van Atta M. Lopez P. Liu C. C. Ahn J. J. Vajo C. M. Jensen Nanotechnology 2009 20 204027
83. R. Bogerd P. Adelhelm J. H. Meeldijk K. P. de Jong P. E. de Jongh Nanotechnology 2009 20 204019
84. A. F. Gross C. C. Ahn S. L. Van Atta P. Liu J. J. Vajo Nanotechnology 2009 20 204005
85. S. Sepehri A. Feaver W. J. Shaw C. J. Howard Q. Zhang T. Autrey G. Cao J. Phys. Chem. B 2007 111 14285 14289
86. R. W. Pekala J. C. Farmer C. T. Alviso T. D. Tran S. T. Mayer J. M. Miller B. Dunn J. Non-Cryst. Solids 1998 225 74 80
87. B. E. Conway J. Electrochem. Soc. 1991 138 1539 1548
88. BES Workshop, Technology and Applied R&D Needs for Electrical Energy Storage, 2007
89. J. Gamby P. L. Taberna P. Simon J. F. Fauvarque M. Chesneau J. Power Sources 2001 101 109 116
90. D. B. Robinson, J. Power Sources, 195, 3748 3756
91. J.-P. Randin E. Yeager J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1972 36 257 276
92. E. Frackowiak F. Béguin Carbon 2001 39 937 950
93. S.-W. Woo K. Dokko K. Kanamura J. Power Sources 2008 185 1589 1593
94. J. S. Sakamoto B. Dunn J. Mater. Chem. 2002 12 2859 2861
95. J. W. Long B. Dunn D. R. Rolison H. S. White Chem. Rev. 2004 104 4463 4492
96. L. Bazin S. Mitra P. L. Taberna P. Poizot M. Gressier M. J. Menu A. Barnabé P. Simon J. M. Tarascon J. Power Sources 2009 188 578 582
97. S. K. Cheah E. Perre M.r. Rooth M. Fondell A. Hårsta L. Nyholm M. Boman T.r. Gustafsson J. Lu P. Simon K. Edström Nano Lett. 2009 9 3230 3233
98. M. A. Shannon P. W. Bohn M. Elimelech J. G. Georgiadis B. J. Marinas A. M. Mayes Nature 2008 452 301 310
99. National Research Council, Committee on Advancing Desalination Technology, Desalination: a National Perspective, National Academies Press, Washington DC, 2008
100. Y. Oren Desalination 2008 228 10 29
101. J. C. Farmer D. V. Fix G. V. Mack R. W. Pekala J. F. Poco J. Electrochem. Soc. 1996 143 159 169
102. C. J. Gabelich T. D. Tran I. H. Suffet Environ. Sci. Technol. 2002 36 3010 3019
103. P. M. Biesheuvel A. van der Wal J. Membr. Sci. 2010 346 256 262
104. J.-B. Lee K.-K. Park H.-M. Eum C.-W. Lee Desalination 2006 196 125 134
105. G. W. Murphy J. H. Tucker Desalination 1966 1 247 259
106. A. M. Johnson N. John J. Electrochem. Soc. 1971 118 510 517
107. Y. Oren A. Soffer J. Appl. Electrochem. 1982 13 473 487
108. J. C. Farmer D. V. Fix G. V. Mack R. W. Pekala J. F. Poco J. Appl. Electrochem. 1996 26 1007 1018
109. J. Wang L. Angnes H. Tobias R. A. Roesner K. C. Hong R. S. Glass F. M. Kong R. W. Pekala Anal. Chem. 1993 65 2300 2303
110. A. L. Dicks J. Power Sources 2006 156 128 141
111. J. Marie R. Chenitz M. Chatenet S. Berthon-Fabry N. Cornet P. Achard J. Power Sources 2009 190 423 434
112. A. Smirnova X. Dong H. Hara A. Vasiliev N. Sammes Int. J. Hydrogen Energy 2005 30 149 158
113. J. Marie S. Berthon-Fabry M. Chatenet E. Chainet R. Pirard N. Cornet P. Achard J. Appl. Electrochem. 2007 37 147 153
114. M. Glora M. Wiener R. Petricevic H. Probstle J. Fricke J. Non-Cryst. Solids 2001 285 283 287
115. R. Petricevic M. Glora J. Fricke Carbon 2001 39 857 867
116. Y. Miura S. Tsujimura S. Kurose Y. Kamitaka K. Kataoka T. Sakurai K. Kano Fuel Cells 2009 9 70 78
117. S. Tsujimura A. Nishina Y. Hamano K. Kano S. Shiraishi Electrochem. Commun. 2010 12 446 449
118. S. Litster G. McLean J. Power Sources 2004 130 61 76
119. D. T. Queheillalt D. D. Hass D. J. Sypeck H. N. G. Wadley J. Mater. Res. 2001 16 1028 1036
120. X. R. Jiang H. Huang F. B. Prinz S. F. Bent Chem. Mater. 2008 20 3897 3905
121. C. Liu C. C. Wang C. C. Kei Y. C. Hsueh T. P. Perng Small 2009 5 1535 1538
122. S. M. George Chem. Rev. 2010 110 111 131
123. T. F. Baumann J. Biener Y. M. M. Wang S. O. Kucheyev E. J. Nelson J. H. Satcher J. W. Elam M. J. Pellin A. V. Hamza Chem. Mater. 2006 18 6106 6108
124. S. O. Kucheyev J. Biener T. F. Baumann Y. M. Wang A. V. Hamza Z. Li D. K. Lee R. G. Gordon Langmuir 2008 24 943 948
125. S. Ghosal T. F. Baumann J. S. King S. O. Kucheyev Y. M. Wang M. A. Worsley J. Biener S. F. Bent A. V. Hamza Chem. Mater. 2009 21 1989 1992
126. S. O. Kucheyev J. Biener Y. M. Wang T. F. Baumann K. J. Wu T. van Buuren A. V. Hamza J. H. Satcher J. W. Elam M. J. Pellin Appl. Phys. Lett. 2005 86 083108
127. T. Aaltonen M. Ritala T. Sajavaara J. Keinonen M. Leskela Chem. Mater. 2003 15 1924 1928
128. T. Aaltonen P. Alen M. Ritala M. Leskela Chem. Vap. Deposition 2003 9 45 49
129. L. H. Shao, J. Biener, D. Kramer, R. N. Viswanath, T. F. Baumann, A. V. Hamza and J. Weissmuller, Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 7580 7587