Tailored redox functionality of small organics for pseudocapacitive electrodes

Energy and Environmental Science

Volumn 5, Issue 5, 2012, Pages 7176-7187

  Burkhardt, Stephen E ^a   Lowe, Michael A ^a   Conte, Sean ^a   Zhou, Weidong ^a   Qian, Hualei ^a   Rodríguez Calero, Gabriel G ^a   Gao, Jie ^a   Hennig, Richard G ^b   Abruña, Héctor D ^a  

^a Department of Obstetrics Gynecology   (United States)

^b Cornell University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE SHUTTLES; CHARGE STORAGE; ELECTRICAL ENERGY; ENERGY DENSITY; ENERGY STORAGE APPLICATIONS; ENHANCED PROPERTIES; FORMAL POTENTIAL; GUIDING PRINCIPLES; INORGANIC MATERIALS; LI-ION BATTERIES; ORGANIC ELECTRODES; ORGANIC MATERIALS; ORGANIC PHOTOVOLTAICS; ORGANICS; PER UNIT; PSEUDOCAPACITIVE; RATE CAPABILITIES; RATIONAL DESIGN; REDOX COUPLE; REDOX SITES; REDOX-ACTIVE; STRUCTURAL PARAMETER; SYSTEMATIC EXPLORATION; SYSTEMATIC STUDY;

CONDUCTING POLYMERS; ENERGY STORAGE; LIGHT EMITTING DIODES; REDOX REACTIONS; SULFUR;

ELECTRODES;

ELECTRICAL POWER; ELECTRICITY GENERATION; ELECTROCHEMICAL METHOD; ELECTRODE; ENERGY CONSERVATION; ION; LITHIUM; OXIDE; OXYGEN; PHOTOVOLTAIC SYSTEM; POLYMER; REDOX CONDITIONS; SULFUR;

EID: 84860381390     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2ee21255b     Document Type: Article

References (96)

1. United States Department of Energy Report, Basic Research Needs for Electrical Energy Storage: Report of the Basic Energy Sciences Workshop for Electrical Energy Storage, 2007
2. D. L. Williams J. J. Burne J. S. Droscoll J. Electrochem. Soc. 1969 116 2
3. A. Kassam D. J. Burnell J. R. Dahn Electrochem. Solid-State Lett. 2011 14 A22
4. Z. Song H. Zhan Y. Zhou Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 8444
5. Z. Song H. Zhan Y. Zhou Chem. Commun. 2009 448
6. W. Walker S. Grugeon H. Vezin S. Laruelle M. Armand J.-M. Tarascon F. Wudl Electrochem. Commun. 2010 12 1348
7. W. Walker S. Grugeon O. Mentre S. Laruelle J.-M. Tarascon F. Wudl J. Am. Chem. Soc. 2010 132 6517
8. H. Chen M. Armand M. Courty M. Jiang C. P. Grey F. Dolhem J.-M. Tarascon P. Poizot J. Am. Chem. Soc. 2009 131 8984
9. M. Armand S. Grugeon H. Vezin S. Laruelle P. Ribiere P. Poizot J.-M. Tarascon Nat. Mater. 2009 8 120
10. J. Geng J.-P. Bonnet S. Renault F. Dolhem P. Poizot Energy Environ. Sci. 2010 3 1929
11. H. Chen M. Armand G. Demailly F. Dolhem P. Poizot J.-M. Tarascon ChemSusChem 2008 1 348
12. M. Yao M. Araki H. Senoh S.-I. Yamazaki T. Sakai K. Yasuda Chem. Lett. 2010 39 950
13. M. Yao H. Senoh S.-I. Yamazaki Z. Siroma T. Sakai K. Yasuda J. Power Sources 2010 195 8336
14. R.-H. Zeng X.-P. Li Y.-C. Qiu W.-S. Li J. Yi D.-S. Lu C.-L. Tan M.-Q. Xu Electrochem. Commun. 2010 12 1253
15. X.-P. Gao H.-X. Yang Energy Environ. Sci. 2010 3 174
16. J. Xiang C. Chang M. Li S. Wu L. Yuan J. Sun Cryst. Growth Des. 2008 8 280
17. M. V. Baker J. Lu T. B. Issa P. Singh J. Strauch Aust. J. Chem. 2004 57 207
18. J. Y. Zhang Z. P. Song L. Z. Zhan J. Tang H. Zhan Y. H. Zhou C. M. Zhan J. Power Sources 2009 186 496
19. L. Z. Zhan Z. P. Song J. Y. Zhang J. Tang H. Zhan Y. H. Zhou C. M. Zhan J. Appl. Electrochem. 2008 38 1691
20. L. Z. Zhan Z. P. Song S. Ning J. Y. Zhang J. Tang H. Zhan Y. H. Zhou Z. Y. Li C. M. Zhan J. Power Sources 2009 193 859
21. J. Zhang L. B. Kong L. Z. Zhan J. Tang H. Zhan Y. H. Zhou C. M. Zhan Electrochem. Commun. 2008 10 1551
22. K. Naoi S. Suematsu M. Hanada H. Takenouchi J. Electrochem. Soc. 2002 149 A472
23. K. Naoi K. Kawase M. Mori M. Komiyama J. Electrochem. Soc. 1997 144 L173
24. M. Liu S. J. Visco L. C. De Jonghe J. Electrochem. Soc. 1989 136 2570
25. S. J. Visco C. C. Mailhe L. C. De Jonghe M. B. Armand J. Electrochem. Soc. 1989 136 661
26. H. Tsutsumi K. Okada T. Oishi Electrochim. Acta 1996 41 2657
27. H. Tsutsumi K. Okada K. Fujita T. Oishi J. Power Sources 1997 68 735
28. H. Tsutsumi Y. Oyari K. Onimura T. Oishi J. Power Sources 2001 92 228
29. H. Uemachi Y. Iwasa T. Mitani Electrochim. Acta 2001 46 2305
30. M. Amaike T. Iihama Synth. Met. 2006 156 239
31. S. Deng L. Kong G. Hua T. Wu D. Li Y. Zhou Z. Li Electrochim. Acta 2006 51 2589
32. P. Novak K. Muller K. S. V. Santhanam O. Haas Chem. Rev. 1997 97 207
33. G. A. Snook P. Kao A. S. Best J. Power Sources 2011 196 1
34. K. Nakahara S. Iwasa M. Satoh Y. Morioka J. Iriyama M. Suguro E. Hasegawa Chem. Phys. Lett. 2002 359 351
35. K. Koshika N. Sano K. Oyaizu H. Nishide Chem. Commun. 2009 836
36. S. Komaba T. Tanaka T. Ozeki T. Taki H. Watanabe H. Tachikawa J. Power Sources 2010 195 6212
37. H. A. Lopez-Pena L. S. Hernandez-Munoz J. Cardoso F. J. Gonzalez I. Gonzalez C. Frontana Electrochem. Commun. 2009 11 1369
38. S. H. Lee J.-K. Kim G. Cheruvally J.-W. Choi J.-H. Ahn G.-S. Chauhan C. E. Song J. Power Sources 2008 184 503
39. J.-K. Kim G. Cheruvally J.-W. Choi J.-H. Ahn S. H. Lee D. Choi C. E. Song Solid State Ionics 2007 178 1546
40. K. Nakahara J. Iriyama S. Iwasa M. Suguro M. Satoh E. J. Cairns J. Power Sources 2007 165 870
41. H.-Q. Li Y. Zou Y.-Y. Xia Electrochim. Acta 2007 52 2153
42. K. Nakahara J. Iriyama S. Iwasa M. Suguro M. Satoh E. J. Cairns J. Power Sources 2007 163 1110
43. H. Nishide S. Iwasa Y.-J. Pu T. Suga K. Nakahara M. Satoh Electrochim. Acta 2004 50 827
44. H. Nishide and T. Kaneko, in Magn. Prop. Org. Mater., ed., P. M. Lahti, 1999, p. 285
45. S. Huenig Pure Appl. Chem. 1967 15 109
46. L. Michaelis M. P. Schubert S. Granick J. Am. Chem. Soc. 1939 61 1981
47. M. A. Lowe Y. Kiya J. Henderson H. D. Abruña Electrochem. Commun. 2011 13 462
48. C. Thobie-Gautier A. Gorgues M. Jubault J. Roncali Macromolecules 1993 26 4094
49. Z. Algharaibeh P. G. Pickup Electrochem. Commun. 2011 13 147
50. R. D. L. Smith P. G. Pickup Electrochim. Acta 2009 54 2305
51. Z. Algharaibeh X. Liu P. G. Pickup J. Power Sources 2009 187 640
52. K. Kalinathan D. P. DesRoches X. Liu P. G. Pickup J. Power Sources 2008 181 182
53. G. Pognon T. Brousse L. Demarconnay D. Bélanger J. Power Sources 2011 196 4117
54. G. Pognon T. Brousse D. Bélanger Carbon 2011 49 1340
55. D. Pech D. Guay T. Brousse D. Bélanger Electrochem. Solid-State Lett. 2008 11 A202
56. A. Du Pasquier A. Laforgue P. Simon G. Amatucci J.-F. Fauvarque J. Electrochem. Soc. 2002 149 A302
57. A. Laforgue P. Simon J. F. Fauvarque J. F. Sarrau P. Lailler J. Electrochem. Soc. 2001 148 A1130
58. A. Di Fabio A. Giorgi M. Mastragostino F. Soavi J. Electrochem. Soc. 2001 148 A845
59. A. Du Pasquier A. Laforgue P. Simon J. Power Sources 2004 125 95
60. A. Laforgue P. Simon J. F. Fauvarque M. Mastragostino F. Soavi J. F. Sarrau P. Lailler M. Conte E. Rossi S. Saguatti J. Electrochem. Soc. 2003 150 A645
61. T. Matsunaga, H. Daifuku, T. Nakajima and T. Kawagoe, Polymers for Advanced Technologies, VCH Publishers, Inc., New York, 1990, vol. 1
62. N. M. O'Boyle C. M. Campbell G. R. Hutchison J. Phys. Chem. C 2011 115 16200
63. J. Gavartin M. Sarwar D. Papageorgopoulos D. Gunn S. Garcia A. Perlov A. Krzystala D. L. Ormsby C. Thompsett G. Goldbeck-Wood A. Andersen S. French ECS Trans. 2009 25 1335
64. J. Greeley T. F. Jaramillo J. Bonde I. Chorkendorff J. K. Norskov Nat. Mater. 2006 5 909
65. M. D. Halls K. Tasaki J. Power Sources 2010 195 1472
66. Y. Kiya J. C. Henderson G. R. Hutchison H. D. Abruña Chem. Mater. 2006 17 4366
67. L. M. Moshurchak C. Buhrmester R. L. Wang J. R. Dahn Electrochim. Acta 2007 52 3784
68. J. Chen L. Moshurchak J. Jiang R. L. Wang J. R. Dahn J. Electrochem. Soc. 2005 152 A2390
69. J. R. Dahn J. Jiang L. M. Moshurchak M. D. Fleischauer C. Buhrmester L. J. Krause J. Electrochem. Soc. 2005 152 A1283
70. R. L. Wang C. Buhrmester J. R. Dahn J. Electrochem. Soc. 2006 153 A445
71. R. L. Wang J. R. Dahn J. Electrochem. Soc. 2006 153 A1922
72. Z. C. Zhang L. Zhang J. A. Schlueter P. C. Redfern L. Curtiss K. Amine J. Power Sources 2010 195 4957
73. Z. Chen Y. Qin K. Amine Electrochim. Acta 2009 54 5605
74. R. A. Wheeler J. Am. Chem. Soc. 1994 116 11048
75. P. Wignet E. J. Weber C. J. Cramer D. G. Truhlar Phys. Chem. Chem. Phys. 2000 2 1231
76. S. Trasatti Pure Appl. Chem. 1986 59 955
77. M. D. Tissandier K. A. Cowen W. Y. Feng E. Gundlach M. H. Cohen A. D. Earhart J. V. Coe J. Phys. Chem. A 1998 102 7787
78. C. P. Kelly C. J. Cramer D. G. Truhlar J. Phys. Chem. B 2007 111 408
79. Avogadro, v1.0.1: An Advanced Molecular Editor Designed for Cross-Platform use in Computational Chemistry, Molecular Modeling, Bioinformatics, Materials Science, and Related Areas, http://avogadro. openmolecules.net/wiki/, 2010
80. W. Kohn L. Sham Phys. Rev. 1964 140 1133
81. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648
82. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988 37 785
83. M. Cossi N. Rega G. Scalmani V. J. Barone Comput. Chem. 2003 24 669
84. V. Barone M. J. Cossi J. Phys. Chem. A 1998 102 1995
85. Open Babel v.1.100.2, http://openbabel.sourceforge.net/, 2004
86. A. E. Reed F. Weinhold J. Chem. Phys. 1983 78 4066
87. A. E. Reed R. B. Weinstock F. Weinhold J. Chem. Phys. 1985 83 735
88. C. G. Zhan J. A. Nichols D. A. Dixon J. Phys. Chem. A 2003 107 4184
89. S. E. Burkhardt S. Conte G. Rodriguez-Calero M. A. Lowe H. Qian W. Zhou R. G. Hennig H. D. Abruña J. Mater. Chem. 2011 21 9553
90. J. C. Henderson Y. Kiya G. R. Hutchison J. Phys. Chem. C 2008 12 3989
91. Y. Gogotsi P. Simon Science 2011 334 917
92. S. E. Burkhardt G. G. Rodriguez-Calero M. A. Lowe Y. Kiya R. G. Hennig H. D. Abruña J. Phys. Chem. C 2010 114 16776
93. L. B. Groenendaal G. Zotti P.-H. Aubert S. M. Waybright J. R. Reynolds Adv. Mater. 2003 15 855
94. A. T. Balaban D. C. Oniciu A. R. Katritzky Chem. Rev. 2004 104 2777
95. L. P. Hammett J. Am. Chem. Soc. 1937 59 96
96. W. K. Musker Acc. Chem. Res. 1980 13 200