Carbon nano-onions for supercapacitor electrodes: Recent developments and applications

Journal of Materials Chemistry A

Volumn 1, Issue 44, 2013, Pages 13703-13714

  Plonska Brzezinska, Marta E ^a   Echegoyen, Luis ^b  

^a UNIVERSITY OF BIALYSTOK   (Poland)

^b UNIVERSITY OF TEXAS AT EL PASO   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; ELECTRODES;

CARBON NANOSTRUCTURES; ELECTROCHEMICAL CAPACITOR; ELECTROCHEMICAL INTERACTIONS; ELECTROCHEMICAL POWER SOURCES; MASS-TRANSFER KINETICS; MULTI-COMPONENT SYSTEMS; SUPERCAPACITOR ELECTRODES; TEMPERATURE WINDOW;

ELECTROLYTIC CAPACITORS;

EID: 84886423227     PISSN: 20507488     EISSN: 20507496     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ta12628e     Document Type: Review

References (135)

1. D. R. Rolison J. W. Long J. C. Lytle A. E. Fischer C. P. Rhodes T. M. McEvoy M. E. Bourga A. M. Lubers Chem. Soc. Rev. 2009 38 226
2. G. G. Wallace J. Chen D. Li S. E. Moulton J. M. Razal J. Mater. Chem. 2010 20 3553
3. S. A. Sherrill P. Banerjee G. W. Rubloff S. B. Lee Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 20714
4. A. Walcarius Chem. Soc. Rev. 2013 42 3649
5. L. Duclaux E. Frackowiak F. Beguin J. Power Sources 1999 81-82 323
6. 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
7. J. Chmiola G. Yushin Y. Gogotsi C. Portet P. Simon P. L. Taberna Science 2006 313 1760
8. A. G. Pandolfo A. F. Hollenkamp J. Power Sources 2006 157 11
9. M. D. Levi G. Salitra N. Levy D. Aurbach Nat. Mater. 2009 8 872
10. B. E. Conway, Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications, Kluwer Academic/Plenum Publisher, New York, 1999
11. R. Kötz M. Carlen Electrochim. Acta 2000 45 2483
12. R. Kötz M. Carlen Electrochim. Acta 2000 45 2483
13. G. Wang L. Zhang J. Zhang Chem. Soc. Rev. 2012 41 797
14. E. Frackowiak F. Beguin Carbon 2001 39 937
15. E. Frackowiak Phys. Chem. Chem. Phys. 2007 9 1774
16. F. Beguin and E. Frackowiak, Carbons for Electrochemical Energy Storage and Systems in Advances Materials and Technologies Series, ed., Y. Gogotsi, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010
17. S. Bose T. Kuila A. K. Mishra R. Rajasekar N. H. Kim J. H. Lee J. Mater. Chem. 2012 22 767
18. P. Simon Y. Gogotsi Acc. Chem. Res. 2013 46 1094
19. D. Ugarte Nature 1992 359 707
20. V. L. Kuznetsov A. L. Chuvilin Y. V. Butenko I. Y. Malkov V. M. Titov Chem. Phys. Lett. 1994 222 343
21. J. Qian C. Pantea J. Huang T. W. Zerda Y. Zhao Carbon 2004 42 2691
22. S. Tomita M. Fujii S. Hayashi K. Yamamoto Diamond Relat. Mater. 2000 9 856
23. Q. Zou Y. G. Li B. Lv M. Z. Wang L. H. Zou Y. C. Zhao Inorg. Chem. 2010 46 127
24. N. Sano H. Wang M. Chhowalla I. Alexandrou G. A. J. Armatunga Nature 2001 414 506
25. N. Sano H. Wang I. Alexandrou M. Chhowalla K. B. K. Teo G. A. J. Armatunga J. Appl. Phys. 2002 92 2783
26. I. Alexandrou H. Wang N. Sano G. A. J. Armatunga J. Chem. Phys. 2004 120 1055
27. M. Choucair J. A. Stride Carbon 2012 50 1109
28. T. Cabioc'h M. Jaouen E. Thune P. Guerin C. Fayoux M. F. Denanot Surf. Coat. Technol. 2000 128 43
29. X. H. Chen F. M. Deng J. X. Wang H. S. Yang G. T. Wu X. B. Zhang J. C. Peng W. Z. Li Chem. Phys. Lett. 2001 336 201
30. A. G. Nasibulin A. Moisala D. P. Brown E. I. Kaupinnen Carbon 2003 41 2711
31. Y. Z. Yang X. G. Liu B. S. Xu J. Mater. Res. 2008 23 1393
32. C. G. Zhang J. J. Li C. S. Shi E. Z. Liu X. W. Du N. Q. Zhao Carbon 2011 49 1151
33. F.-D. Han B. Yao Y.-J. Bai J. Phys. Chem. C 2011 115 8923
34. M. Choi I. S. Altman Y.-J. Kim P. V. Pikhitsa S. Lee G.-S. Park T. Jeong J.-B. Yoo Adv. Mater. 2004 16 1721
35. T. Gorelik S. Urban F. Falk U. Kaiser U. Glatzel Chem. Phys. Lett. 2003 373 642
36. L. Hu S. Wang B. Zhang Y. Zeng Carbon 2006 44 1725
37. Y. Gao Y. S. Zhou J. B. Park H. Wang X. N. He H. F. Luo Nanotechnology 2011 22 165604
38. Z. Qiao J. Li N. Zhao C. Shi P. Nash Chem. Phys. Lett. 2006 429 479
39. S. Tomita T. Sakurai H. Ohta M. Fujii S. Hayashi J. Chem. Phys. 2001 114 7477
40. R. Bacon J. Appl. Phys. 1960 31 284
41. F. Benhart P. M. Ajayan Nature 1996 382 433
42. Y. Gan F. Banhart Adv. Mater. 2008 20 4751
43. I. V. Ponomareva L. A. Chernozatonskii Microelectron. Eng. 2003 69 625
44. S. Tomita M. Fujii S. Hayashi K. Yamamoto Diamond Relat. Mater. 2000 9 856
45. P. Redlich F. Banhart Y. Lyutovich P. M. Ajayan Carbon 1998 5-6 561
46. J. Y. Huang Nano Lett. 2007 7 2335
47. F. Banhart T. Fuller P. Redlich P. M. Ajayan Chem. Phys. Lett. 1997 269 349
48. Y. Gan F. Banhart Adv. Mater. 2008 20 4751
49. L. Wei M. Sevilla A. B. Fuertes R. Mokaya G. Yushin Adv. Energy Mater. 2011 1 356
50. L. L. Zhang R. Zhou X. S. Zhao J. Mater. Chem. 2010 20 5983
51. V. Presser M. Heon Y. Gogotsi Adv. Funct. Mater. 2011 21 810
52. A. G. Pandolfo A. F. Hollenkamp J. Power Sources 2006 157 11
53. L. Permann M. Latt J. Leis M. Arulepp Electrochim. Acta 2006 51 1274
54. A. Palkar F. Melin C. M. Cardona B. Elliott A. K. Naskar D. D. Edie A. Kumbhar L. Echegoyen Chem.-Asian J. 2007 2 625
55. T. Pichler M. Knupfer M. S. Golden J. Fink T. Cabioc'h Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001 63 155415
56. C. Portret G. Yushin Y. Gogotsi Carbon 2007 45 2511
57. J. K. McDonough A. I. Frolov V. Presser J. Niu C. H. Miller T. Ubieto M. V. Federov Y. Gogotsi Carbon 2012 50 3298
58. G. Feng D. Jiang P. T. Cummings J. Chem. Theory Comput. 2012 1058
59. C. Portret J. Chmiola Y. Gogotsi S. Park K. Lian Electrochim. Acta 2008 53 7675
60. S. Brunauer P. H. Emmett E. Teller J. Am. Chem. Soc. 1938 60 309
61. J. Chmiola Y. Gogotsi Nanotechnol. Law Bus. 2007 4 577
62. W. Li G. Reichenauer J. Fricke Carbon 2002 40 2955
63. G. Salitra A. Soffer L. Eliad Y. Cohen D. Aurback J. Electrochem. Soc. 2000 147 2486
64. C. Vix-Guterl E. Frackowiak K. Jurewicz M. Friebe J. Parmantier F. Beguin Carbon 2005 43 1293
65. L. Eliad G. Salitra A. Soffer D. Aurbach Langmuir 2005 21 3198
66. R. Lin P. Huang J. Segalini C. Largeot P. L. Taberna J. Chmiola Y. Gogotsi P. Simon Electrochim. Acta 2009 54 7025
67. A. G. Pandolfo G. J. Wilson T. D. Huynh A. F. Hollenkamp Fuel Cells 2010 5 856
68. E. Raymundo-Pinero K. Kierczek J. Machnikowski F. Begiun Carbon 2006 44 2498
69. J. Chmiola G. Yushin Y. Gogotsi C. Portret P. Simon P. L. Taberna Science 2006 313 1760
70. J. Chmiola C. Largeot P.-L. Taberna P. Simon Y. Gogotsi Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 3392
71. C. Largeot C. Portret J. Chmiola P.-L. Taberna Y. Gogotsi P. Simon J. Am. Chem. Soc. 2008 130 2730
72. M. Inagaki, New Carbons Control of Structure and Functions, Elsevier, Amsterdam, 2000
73. R. C. Bansal, J. Donnet and F. Stoeckli, Active Carbon, Marcel Dekker, New York, 1988
74. S. Kondrat C. R. Perez V. Presser Y. Gogotsi A. A. Kornyshev Energy Environ. Sci. 2012 5 6474
75. T. A. Centeno O. Seredab F. Stoeckli Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 12403
76. R. De Levie Electrochim. Acta 1963 8 751
77. R. De Levie Electrochim. Acta 1964 9 1231
78. H. Keiser K. D. Beccu M. A. Gutjhar Electrochim. Acta 1976 21 539
79. H. K. Song Y. H. Yung K. H. Lee L. H. Dao Electrochim. Acta 1999 44 3513
80. P. L. Taberna P. Simon J. F. Fauvarque J. Electrochem. Soc. 2003 148 A292
81. P. L. Taberna C. Portret P. Simon Appl. Phys. A 2006 82 639
82. I. Tanahashi A. Yoshida A. Nishino Bull. Chem. Soc. Jpn. 1990 63 3611
83. J. S. Huang B. G. Sumpter V. Meunier G. Yushin C. Portret Y. Gogotsi J. Mater. Res. 2010 25 1525
84. Y. Sun Q. Wu G. Shi Energy Environ. Sci. 2011 4 1113
85. S. Li G. Feng P. F. Fulvio P. C. Hillesheim C. Liao S. Dai P. T. Cummings J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 2465
86. R. Lin P.-L. Taberna S. Fantini V. Presser C. R. Perez F. Malbosc N. L. Rupeinghe K. B. K. Teo Y. Gogotsi P. Simon J. Phys. Chem. Lett. 2011 2 2396
87. R. Costa C. M. Pereira F. Silva Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 11125
88. V. Lockett R. Sedev J. Ralston M. Horne T. Rodopolous J. Phys. Chem. C 2008 112 7486
89. F. Silva C. Gornes M. Figueiredo R. Costa A. Martins C. M. Pereira J. Electroanal. Chem. 2008 622 153
90. E. A. Ukshe N. G. Bukun D. I. Leikies A. N. Frumkin Electrochim. Acta 1964 9 431
91. P. Simon Y. Gogotsi Philos. Trans. R. Soc., A 2010 368 3457
92. D. Pech M. Brunet H. Durou P. Huang V. Mochalin Y. Gogotsi P.-L. Taberna P. Simon Nat. Nanotechnol. 2010 5 651
93. P. Banerjee I. Perez L. Henn-Lecordier S. B. Lee G. W. Rubloff Nat. Nanotechnol. 2009 4 292
94. P. Simon A. Burke Electrochem. Soc. Interface 2010 17 38
95. Y. Gao Y. S. Zhou M. Qian X. N. He J. Redepenning P. Goodman H. M. Li L. Jiang Y. F. Lu Carbon 2013 51 52
96. S. Sek J. Breczko M. E. Plonska-Brzezinska L. Echegoyen ChemPhysChem 2013 14 96
97. M.-S. Wang D. Goldberg Y. Bondo ACS Nano 2010 4 4396
98. S. Tomita M. Fujii S. Hayashi Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2002 66 245424
99. V. L. Kuznetzov S. I. Moseenkov K. V. Elumeeva T. V. Larina V. F. Anufrienko A. I. Romanenko O. B. Anikeeva E. N. Tkachev Phys. Status Solidi B 2011 248 2572
100. T. Cabioc'h S. Camelio L. Henrard P. Lambin Eur. Phys. J. B 2000 18 535
101. Y. Liu R. L. Vander Wal V. N. Khabashesku Chem. Mater. 2007 19 778
102. Y. V. Butenko A. K. Chakraborty N. Peltekis S. Krishnamurthy V. R. Dhanak M. R. C. Hunt L. Siller Carbon 2008 46 1133
103. D. Santiago G. G. Rodriguez-Calero A. Palkar D. Barraza-Jimenez D. H. Galvan G. Casillas A. Mayoral M. Jose-Yacaman L. Echegoyen C. R. Cabrera Langmuir 2012 28 17202
104. T. Oku G. Schmid K. Suganuma J. Mater. Chem. 1998 8 2113
105. C. N. He N. Q. Zhao C. S. Shi X. W. Du J. J. Li J. Alloys Compd. 2009 472 230
106. J. Luszczyn M. E. Plonska-Brzezinska A. Palkar A. T. Dubis A. Simionescu D. T. Simionescu B. Kalska-Szostko K. Winkler L. Echegoyen Chem.-Eur. J. 2010 16 4870
107. Y. Liu R. L. Vander Wal V. N. Khabashesku Chem. Mater. 2007 19 778
108. L. Zhou C. Gao D. Zhu W. Xu F. F. Chen A. Palkar L. Echegoyen E. S.-W. Kong Chem.-Eur. J. 2009 15 1389
109. C. T. Cioffi A. Palkar F. Melin A. Kumbhar L. Echegoyen M. Melle-Franco F. Zerbetto G. M. Aminur Rahman C. Ehli V. Sgobba D. M. Guldi M. Prato Chem.-Eur. J. 2009 15 4419
110. K. Flavin M. N. Chaur L. Echegoyen S. Giordani Org. Lett. 2010 12 840
111. V. Georgakilas D. M. Guldi R. Signorini R. Bozio M. Prato J. Am. Chem. Soc. 2003 125 14268
112. A. S. Rettenbacher B. Elliott J. S. Hudson A. Amirkhanian L. Echegoyen Chem.-Eur. J. 2006 12 376
113. S. Rettenbacher M. W. Perpall L. Echegoyen J. Hudson D. W. Smith Chem. Mater. 2007 19 1411
114. L. Zhou C. Gao D. Zhu W. Xu F. F. Chen A. Palkar L. Echegoyen E. S.-W. Kong Chem.-Eur. J. 2009 15 1389
115. O. Shenderova C. Jones V. Borjanovic S. Hens G. Cunningham S. Mossenkov V. Kuznetsov G. McGuire Phys. Status Solidi A 2008 205 2245
116. M. E. Plonska-Brzezinska A. Palkar K. Winkler L. Echegoyen Electrochem. Solid-State Lett. 2010 13 4 K35
117. M. E. Plonska-Brzezinska A. Lapinski A. Z. Wilczewska A. T. Dubis A. Villalta-Cerdas K. Winkler L. Echegoyen Carbon 2011 49 5079
118. M. E. Plonska-Brzezinska J. Mazurczyk J. Breczko B. Palys A. Lapinski L. Echegoyen Chem.-Eur. J. 2012 18 2600
119. E. G. Bushueva P. S. Galkin A. V. Okutrub L. G. Bulusheva N. N. Gavrilov V. L. Kuznetsov S. I. Moiseekov Phys. Status Solidi B 2008 245 2296
120. J. Zhang H. Zou Q. Qing Y. Yang Q. Li Z. Liu X. Guo Z. Du J. Phys. Chem. B 2003 107 3712
121. H. Luo Z. Shi Z. Gu Q. Zhuang Anal. Chem. 2001 73 915
122. H. I. Chiang P. C. Chiang C. P. Huang Chemosphere 2002 3 267
123. X. Huang X. Qi F. Boey H. Zhang Chem. Soc. Rev. 2012 41 666
124. C.-W. Huang C.-T. Hsieh P.-L. Kuo H. Teng J. Mater. Chem. 2012 22 7314
125. M. Wu G. A. Snook V. Gupta M. Shaffer D. J. Fray G. Z. Chen J. Mater. Chem. 2005 15 2297
126. R. B. Moghaddam P. G. Pickup Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 4733
127. N. A. Kumar H. J. Choi A. Bund J.-B. Baek Y. T. Jeong J. Mater. Chem. 2012 22 12268
128. R. Borgohain J. Li J. P. Selegue Y.-T. Cheng J. Phys. Chem. C 2012 116 15068
129. J. Breczko K. Winkler M. E. Plonska-Brzezinska A. Villalta-Cerdas L. Echegoyen J. Mater. Chem. 2010 20 7761
130. M. E. Plonska-Brzezinska J. Breczko B. Palys L. Echegoyen ChemPhysChem 2013 14 116
131. I. Kovalenko D. G. Bucknall G. Yushin Adv. Funct. Mater. 2010 20 3979
132. A. Lapinski A. T. Dubis M. E. Plonska-Brzezinska J. Mazurczyk J. Breczko L. Echegoyen Phys. Status Solidi C 2012 9 1210
133. M. E. Plonska-Brzezinska M. Lewandowski M. Błaszyk A. Molina-Ontoria L. Luciński L. Echegoyen ChemPhysChem 2012 13 4134
134. E. Gradzka K. Winkler M. Borowska M. E. Plonska-Brzezinska L. Echegoyen Electrochim. Acta 2013 96 274
135. J. O'. M. Bockris and A. K. N. Reddy, Modern electrochemistry, Plenum Press, New York and London, 1998