Exploring the energy storage mechanism of high performance MnO2 electrochemical capacitor electrodes: An in situ atomic force microscopy study in aqueous electrolyte

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 37, 2013, Pages 4745-4751

  Tao, Xinyong ^a   Du, Jun ^a   Sun, Yong ^b   Zhou, Shulan ^c   Xia, Yang ^a   Huang, Hui ^a   Gan, Yongping ^a   Zhang, Wenkui ^a   Li, Xiaodong ^b  

^a ZHEJIANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^b University of South Carolina   (United States)

^c JINGDEZHEN CERAMIC INSTITUTE   (China)

Author keywords

electrochemical capacitors; energy storage; in situ AFM; MnO2; nanoindentation; proton intercalation

Indexed keywords

ELECTROCHEMICAL CAPACITOR; HIGH SPECIFIC CAPACITANCES; IN-SITU AFM; MNO2; PROTON INTERCALATIONS; SELF-ADAPTIVE CAPABILITY; SITU ATOMIC FORCE MICROSCOPY; THREE-DIMENSIONAL GROWTH;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CAPACITORS; DESIGN; DYNAMICS; ENERGY STORAGE; MECHANICAL PROPERTIES; MICROSTRUCTURE; NANOINDENTATION; NUCLEATION; PROTONS; THREE DIMENSIONAL;

MANGANESE OXIDE;

EID: 84885171068     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201300359     Document Type: Article

References (49)

1. J. R. Miller, P. Simon, Science 2008, 321, 651.
2. J. Chmiola, C. Largeot, P. L. Taberna, P. Simon, Y. Gogotsi, Science 2010, 328, 480.
3. Y. W. Zhu, S. Murali, M. D. Stoller, K. J. Ganesh, W. W. Cai, P. J. Ferreira, A. Pirkle, R. M. Wallace, K. A. Cychosz, M. Thommes, D. Su, E. A. Stach, R. S. Ruoff, Science 2011, 332, 1537.
4. H. Jiang, J. Ma, C. Z. Li, Adv. Mater. 2012, 24, 4197.
5. L. H. Bao, X. D. Li, Adv. Mater. 2012, 24, 3246.
6. X. Y. Lang, A. Hirata, T. Fujita, M. W. Chen, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 232.
7. T. Brezesinski, J. Wang, S. H. Tolbert, B. Dunn, Nat. Mater. 2010, 9, 146.
8. H. Y. Lee, J. B. Goodenough, J. Solid State Chem. 1999, 144, 220.
9. M. Toupin, T. Brousse, D. Belanger, Chem. Mater. 2004, 16, 3184.
10. W. Chen, R. B. Rakhi, L. B. Hu, X. Xie, Y. Cui, H. N. Alshareef, Nano Lett. 2011, 11, 5165.
11. L. Y. Yuan, X. H. Lu, X. Xiao, T. Zhai, J. J. Dai, F. C. Zhang, B. Hu, X. Wang, L. Gong, J. Chen, C. G. Hu, Y. X. Tong, J. Zhou, Z. L. Wang, ACS Nano 2012, 6, 656.
12. X. H. Lu, T. Zhai, X. H. Zhang, Y. Q. Shen, L. Y. Yuan, B. Hu, L. Gong, J. Chen, Y. H. Gao, J. Zhou, Y. X. Tong, Z. L. Wang, Adv. Mater. 2012, 24, 938.
13. X. H. Lu, G. M. Wang, T. Zhai, M. H. Yu, J. Y. Gan, Y. X. Tong, Y. Li, Nano Lett. 2012, 12, 1690.
14. G. H. Yu, L. B. Hu, M. Vosgueritchian, H. L. Wang, X. Xie, J. R. McDonough, X. Cui, Y. Cui, Z. N. Bao, Nano Lett. 2011, 11, 2905.
15. G. H. Yu, L. B. Hu, N. A. Liu, H. L. Wang, M. Vosgueritchian, Y. Yang, Y. Cui, Z. A. Bao, Nano Lett. 2011, 11, 4438.
16. R. Liu, J. Duay, S. B. Lee, ACS Nano 2011, 5, 5608.
17. H. W. Shim, A. H. Lim, K. M. Min, D. W. Kim, CrystEngComm 2011, 13, 6747.
18. L. B. Hu, W. Chen, X. Xie, N. A. Liu, Y. Yang, H. Wu, Y. Yao, M. Pasta, H. N. Alshareef, Y. Cui, ACS Nano 2011, 5, 8904.
19. M. J. Deng, J. K. Chang, C. C. Wang, K. W. Chen, C. M. Lin, M. T. Tang, J. M. Chen, K. T. Lu, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3942.
20. L. H. Bao, J. F. Zang, X. D. Li, Nano Lett. 2011, 11, 1215.
21. J. A. Yan, E. Khoo, A. Sumboja, P. S. Lee, ACS Nano 2010, 4, 4247.
22. Z. S. Wu, W. C. Ren, D. W. Wang, F. Li, B. L. Liu, H. M. Cheng, ACS Nano 2010, 4, 5835.
23. S. W. Lee, J. Kim, S. Chen, P. T. Hammond, Y. Shao-Horn, ACS Nano 2010, 4, 3889.
24. Y. Hou, Y. W. Cheng, T. Hobson, J. Liu, Nano Lett. 2010, 10, 2727.
25. S. Chen, J. W. Zhu, X. D. Wu, Q. F. Han, X. Wang, ACS Nano 2010, 4, 2822.
26. H. Zhang, G. P. Cao, Z. Y. Wang, Y. S. Yang, Z. J. Shi, Z. N. Gu, Nano Lett. 2008, 8, 2664.
27. R. Liu, S. B. Lee, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2942.
28. A. E. Fischer, K. A. Pettigrew, D. R. Rolison, R. M. Stroud, J. W. Long, Nano Lett. 2007, 7, 281.
29. C. C. Hu, T. W. Tsou, Electrochem. Commun. 2002, 4, 105.
30. J. P. Liu, J. Jiang, C. W. Cheng, H. X. Li, J. X. Zhang, H. Gong, H. J. Fan, Adv. Mater. 2011, 23, 2076.
31. A. Cross, A. Morel, A. Cormie, T. Hollenkamp, S. Donne, J. Power Sources 2011, 196, 7847.
32. K. W. Nam, M. G. Kim, K. B. Kim, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 749.
33. H. M. Zheng, R. K. Smith, Y. W. Jun, C. Kisielowski, U. Dahmen, A. P. Alivisatos, Science 2009, 324, 1309.
34. H. G. Liao, L. K. Cui, S. Whitelam, H. M. Zheng, Science 2012, 336, 1011.
35. N. de Jonge, F. M. Ross, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 695.
36. J. Y. Huang, L. Zhong, C. M. Wang, J. P. Sullivan, W. Xu, L. Q. Zhang, S. X. Mao, N. S. Hudak, X. H. Liu, A. Subramanian, H. Y. Fan, L. A. Qi, A. Kushima, J. Li, Science 2010, 330, 1515.
37. S. K. Jeong, M. Inaba, R. Mogi, Y. Iriyama, T. Abe, Z. Ogumi, Langmuir 2001, 17, 8281.
38. C. C. Hu, T. W. Tsou, J. Power Sources 2003, 115, 179.
39. S. Nijjer, J. Thonstad, G. M. Haarberg, Electrochim. Acta 2000, 46, 395.
40. B. Babakhani, D. G. Ivey, J. Power Sources 2011, 196, 10762.
41. P. C. Chen, G. Z. Shen, Y. Shi, H. T. Chen, C. W. Zhou, ACS Nano 2010, 4, 4403.
42. X. Y. Tao, J. Liu, G. Koley, X. D. Li, Adv. Mater. 2008, 20, 4091.
43. X. D. Li, H. S. Gao, C. J. Murphy, K. K. Caswell, Nano Lett. 2003, 3, 1495.
44. X. D. Li, W. C. Chang, Y. J. Chao, R. Z. Wang, M. Chang, Nano Lett. 2004, 4, 613.
45. Y. Chabre, J. Pannetier, Prog. Solid State Chem. 1995, 23, 1.
46. D. Balachandran, D. Morgan, G. Ceder, J. Solid State Chem. 2002, 166, 91.
47. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396.
48. D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 1990, 41, 7892.
49. R. A. Evarestov, V. P. Smirnov, Phys. Rev. B 2004, 70, 233101.