Synthesis of ultrathin nitrogen-doped graphitic carbon nanocages as advanced electrode materials for supercapacitor

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 6, 2013, Pages 2241-2248

  Tan, Yueming ^a,b   Xu, Chaofa ^b   Chen, Guangxu ^b   Liu, Zhaohui ^b   Ma, Ming ^a   Xie, Qingji ^a   Zheng, Nanfeng ^b   Yao, Shouzhuo ^a  

^a HUNAN NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b XIAMEN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

carbon nanocage; nitrogen doped carbon; polyaniline; pseudocapacitance; supercapacitor

Indexed keywords

CARBON NANOCAGES; HIGH SPECIFIC CAPACITANCES; HIGH SPECIFIC SURFACE AREA; NITROGEN-DOPED CARBONS; ONE-POT HYDROTHERMAL SYNTHESIS; PSEUDOCAPACITANCE; SUPER CAPACITOR; SUPERCAPACITOR APPLICATION;

CAPACITORS; CARBON; CARBONIZATION; DOPING (ADDITIVES); ELECTROCHEMICAL ELECTRODES; HYDROTHERMAL SYNTHESIS; MANGANESE OXIDE; NANOPARTICLES; POLYANILINE; SOLUTIONS;

CELLULOSE DERIVATIVES;

CARBON; MANGANESE DERIVATIVE; MANGANESE OXIDE; NANOMATERIAL; NITROGEN; OXIDE;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRIC CAPACITANCE; ELECTRODE; ELECTRONICS;

CARBON; ELECTRIC CAPACITANCE; ELECTRODES; ELECTRONICS; MANGANESE COMPOUNDS; NANOSTRUCTURES; NITROGEN; OXIDES;

EID: 84875757248     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am400001g     Document Type: Article

References (63)

1. Winter, M.; Brodd, R. J. Chem. Rev. 2004, 104, 4245
2. Simon, P.; Gogotsi, Y. Nat. Mater. 2008, 7, 845
3. Stoller, M. D.; Ruoff, R. S. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1294
4. Bae, J.; Song, M. K.; Park, Y. J.; Kim, J. M.; Liu, M.; Wang, Z. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 1683
5. Jiang, H.; Yang, L.; Li, C.; Yan, C.; Lee, P. S.; Ma, J. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1813
6. Qu, Q.; Yang, S.; Feng, X. Adv. Mater. 2011, 23, 5574
7. Miller, J. R.; Simon, P. Science 2008, 321, 651
8. Miller, J. R.; Outlaw, R. A.; Holloway, B. C. Science 2010, 329, 1637
9. Hall, P. J.; Mirzaeian, M.; Fletcher, S. I.; Sillars, F. B.; Rennie, A. J. R.; Shitta-Bey, G. O.; Wilson, G.; Cruden, A.; Carter, R. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1238
10. Zhang, L. L.; Zhao, X. S. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2520
11. Zhai, Y.; Dou, Y.; Zhao, D.; Fulvio, P. F.; Mayes, R. T.; Dai, S. Adv. Mater. 2011, 23, 4828
12. Dai, L.; Chang, D. W.; Baek, J. B.; Lu, W. Small 2012, 8, 1130
13. Xie, K.; Qin, X.; Wang, X.; Wang, Y.; Tao, H.; Wu, Q.; Yang, L.; Hu, Z. Adv. Mater. 2012, 24, 347
14. Hu, C. C.; Chang, K. H.; Lin, M. C.; Wu, Y. T. Nano Lett. 2006, 6, 2690
15. Wu, Z. S.; Wang, D. W.; Ren, W.; Zhao, J.; Zhou, G.; Li, F.; Cheng, H. M. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3595
16. Chen, S.; Zhu, J.; Wu, X.; Han, Q.; Wang, X. ACS Nano 2010, 4, 2822
17. Wu, Z. S.; Ren, W.; Wang, D. W.; Li, F.; Liu, B.; Cheng, H. M. ACS Nano 2010, 4, 5835
18. Yu, G.; Hu, L.; Liu, N.; Wang, H.; Vosgueritchian, M.; Yang, Y.; Cui, Y.; Bao, Z. Nano Lett. 2011, 11, 4438
19. Fan, Z.; Yan, J.; Wei, T.; Zhi, L.; Ning, G.; Li, T.; Wei, F. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2366
20. Yuan, C.; Yang, L.; Hou, L.; Shen, L.; Zhang, X.; Lou, X. W. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7883
21. Yan, J.; Fan, Z.; Sun, W.; Ning, G.; Wei, T.; Zhang, Q.; Zhang, R.; Zhi, L.; Wei, F. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2632
22. Wang, K.; Huang, J. Y.; Wei, Z. X. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8062
23. Xue, M.; Li, F.; Zhu, J.; Song, H.; Zhang, M.; Cao, T. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1284
24. Huang, F.; Chen, D. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5833
25. Shi, H. Electrochim. Acta 1995, 41, 1633
26. Qu, D.; Shi, H. J. Power Sources 1998, 74, 99
27. Frackowiak, E.; Béguin, F. Carbon 2001, 39, 937
28. Xu, B.; Wu, F.; Chen, R. J.; Cao, G. P.; Chen, S.; Zhou, Z. M.; Yang, Y. S. Electrochem. Commun. 2008, 10, 795
29. Ruiz, V.; Blanco, C.; Santamaria, R.; Ramos-Fernandez, J. M.; Martinez-Escandell, M.; Sepulveda-Escribano, A.; Rodriguez-Reinoso, F. Carbon 2009, 47, 195
30. Balathanigaimani, M. S.; Shim, W. G.; Lee, M. J.; Kim, C.; Lee, J. W.; Moon, H. Electrochem. Commun. 2008, 10, 868
31. Lota, G.; Fic, K.; Frackowiak, E. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1592
32. Liu, H. Y.; Wang, K. P.; Teng, H. Cabon 2005, 43, 559
33. Ye, J. S.; Liu, X.; Cui, H. F.; Zhang, W. D.; Sheu, F. S.; Lim, T. M. Electrochem. Commun. 2005, 7, 249
34. Wang, L.; Lin, S.; Lin, K.; Yin, C.; Liang, D.; Di, Y.; Fan, P.; Jiang, D.; Xiao, F. S. Microporous Mesoporous Mater. 2005, 85, 136
35. An, K. H.; Kim, W. S.; Park, Y. S.; Moon, J. M.; Bae, D. J.; Lim, S. C.; Lee, Y. S.; Lee, Y. H. Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 387
36. Yang, C. M.; Kim, Y. J.; Endo, M.; Kanoh, H.; Yudasaka, M.; Iijima, S.; Kaneko, K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 129, 20
37. Hu, L. B.; Choi, J. W.; Yang, Y.; Jeong, S.; Mantia, F. L.; Cui, L. F.; Cui, Y. Proc. Natl. Acad. Soc. U.S.A. 2009, 106, 21490
38. Liu, C.; Yu, Z.; Neff, D.; Zhamu, A.; Jang, B. Z. Nano Lett. 2010, 10, 4863
39. Sun, Y.; Wu, Q.; Shi, G. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1113
40. Huang, Y.; Liang, J.; Chen, Y. Small 2012, 8, 1805
41. Zhu, Y. W.; Murali, S.; Stoller, M. D.; Ganesh, K. J.; Cai, W. W.; Ferreira, P. J.; Pirkle, A.; Wallace, R. M.; Cychosz, K. A.; Thommes, M.; Su, D.; Stach, E. A.; Ruoff, R. S. Science 2011, 332, 1537
42. An, X. H.; Simmons, T.; Shah, R.; Wolfe, C.; Lewis, K. M.; Washington, M.; Nayak, S. K.; Talapatra, S.; Kar, S. Nano Lett. 2010, 10, 4295
43. Shaijumon, M. M.; Ou, F. S.; Ci, L.; Ajayan, P. M. Chem. Commun. 2008, 20, 2373
44. Yang, X.; Zhu, J.; Qiu, L.; Li, D. Adv. Mater. 2011, 23, 2833
45. Wang, X.; Zhi, L. J.; Mullen, K. Nano Lett. 2008, 8, 323
46. Stoller, M. D.; Park, S. J.; Zhu, Y. W.; An, J. H.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2008, 8, 3498
47. Guo, C. X.; Li, C. M. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4504
48. Lei, Z.; Christov, N.; Zhao, X. S. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1866
49. Chen, L. F.; Zhang, X. D.; Liang, H. W.; Kong, M.; Guan, Q. F.; Chen, P.; Wu, Z. Y.; Yu, S. H. ACS Nano 2012, 6, 7092
50. Guo, H.; Gao, Q. J. Power Sources 2009, 186, 551
51. Lee, Y. H.; Lee, Y. F.; Chang, K. H.; Hu, C. C. Electrochem. Commun. 2011, 13, 50
52. Yang, X.; Wu, D.; Chen, X.; Fu, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8581
53. Wang, D. W.; Li, F.; Yin, L. C.; Lu, X.; Chen, Z. G.; Gentle, I. R.; Lu, G. Q.; Cheng, H. M. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 5345
54. Su, F.; Poh, C. K.; Chen, J. S.; Xu, G.; Wang, D.; Li, Q.; Lin, J.; Lou, X. W. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 717
55. Beguin, F.; Szostak, K.; Lota, G.; Frackowiak, E. Adv. Mater. 2005, 17, 2380
56. Hulicova-Jurcakova, D.; Kodama, M.; Shiraishi, S.; Hatori, H.; Zhu, Z. H.; Lu, G. Q. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1800
57. Lota, G.; Lota, K.; Frackowiak, E. Electrochem. Commun. 2007, 9, 1828
58. Frackowiak, E.; Lota, G.; Machnikowski, J.; Vix-Guterl, C.; Beguin, F. Electrochim. Acta 2006, 51, 2209
59. Jurewicz, K.; Babel, K.; Ziolkowski, A.; Wachowska, H. J. Phys. Chem. Solids 2004, 65, 269
60. Zhong, M.; Kim, E. K.; McGann, J. P.; Chun, S.-E.; Whitacre, J. F.; Jaroniec, M.; Matyjaszewski, K.; Kowalewski, T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14846
61. Tan, Y.; Xu, C.; Chen, G.; Fang, X.; Zheng, N.; Xie, Q. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4584
62. Wang, Y.; Su, F.; Wood, C. D.; Lee, J. Y.; Zhao, X. S. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 2294
63. Fan, Z.; Liu, Y.; Yan, J.; Ning, G.; Wang, Q.; Wei, T.; Zhi, L.; Wei, F. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 419