Hydrogen storage in graphene-based materials: Efforts towards enhanced hydrogen absorption

ECS Journal of Solid State Science and Technology

Volumn 2, Issue 10, 2013, Pages

  Spyrou, Konstantinos ^a   Gournis, Dimitrios ^b   Rudolf, Petra ^a  

^a UNIVERSITY OF GRONINGEN   (Netherlands)

^b UNIVERSITY OF IOANNINA   (Greece)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84887352681     PISSN: 21628769     EISSN: 21628777     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.018310jss     Document Type: Article

References (101)

1. The Department of Energy (DOE), Office of Energy Efficiency and Renewable Energy's Fuel Cell Technologies Program: Hydrogen Storage. http://www.eere. energy.gov/hydrogenandfuelcells/storage/(2009).
2. S. Satyapal, J. Petrovic, C. Read, G. Thomas, and G. Ordaz, Catal. Today, 120, 246 (2007).
3. J. Arthur, J. Esswein, and Daniel G. Nocera, Chem. Rev., 107, 4022 (2007).
4. L. Schlapbach and A. Züttel, Nature, 414, 353 (2001).
5. R. Strobel, J. Garche, P. T. Moseley, P. L. Jorissen, and G. J. Wolf, Power Sources, 159, 781 (2006).
6. N. L. Rosi, J. Eckert, M. Eddaoudi, D. T. Vodak, J. Kim, M. O'Keeffe, and O. M. Yaghi, Science, 300, 1127 (2003).
7. J. L. C. Rowsell and O. M. Yaghi, Angew. Chem., Int. Ed., 44, 4670 (2005).
8. A. C. Dillon, K. M. Johns, T. A. Bekkedahl, C. H. Kiang, D. S. Bethune, and M. J. Heben, Nature, 386, 377 (1997).
9. A. Chambers, C. Park, R. T. K. Baker, and N. M. Rodriguez, J. Phys. Chem. B, 102, 4253 (1998).
10. B. Panella, M. Hirscher, and S. Roth, Carbon, 43, 2209 (2005).
11. Y. Yurum, A. Taral, and T. N. Veziroglu, Int. J. Hydrogen Energy, 34, 3784 (2009).
12. D. Zhao, D. Yuan, and H.-C. Zhou, Energy Environ. Sci., 1, 222 (2008).
13. A. B. Bourlinos, Th. A. Steriotis, M. Karakassides, Y. Sanakis, V. Tzitzios, C. Trapalis, E. Kouvelos, and A. Stubos, Carbon, 45, 852-7 (2007).
14. D.O.E. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy Hydrogen, Fuel cells & infrastructure technologies program multi-year research, development and demonstration plan. Available from: www.eere.energy.gov/ hydrogenandfuelcells/mypp.
15. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firson, Science, 306, 666 (2004).
16. N. Castro, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Rev. Mod. Phys., 81, 109 (2009).
17. C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science, 321, 385 (2008).
18. A. A. Balandin, S. Ghosh, W. Bao, I. Calizo, D. Teweldebrhan, F. Miao, and C. N. Lau, Nano Lett., 8, 902 (2008).
19. R. R. Nair, P. Blake, A. N. Grigorenko, K. J. Booth, T. Stauber, N. M. R. Peres, and A. K. Geim, Science, 320, 1308 (2008).
20. M. D. Stoller, S. Park, Y. Zhu, J. An, and R. S. Ruoff, Nano Lett., 8, 3498 (2008).
21. A. Züttel, P. Sudan, P. Mauron, T. Kiyobayashi, C. Emmenegger, and L. Schlapbach, Int J Hydrogen Energy, 27, 203 (2002).
22. V. Tozzini and V. Pellegrini, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 80 (2013).
23. S. Patchkovskii, S. J. Tse, N. S. Yurchenko, L. Zhechov, T. Heine, and G. Seifert, PNAS, 102, 10439 (2005).
24. J. S. Arellano, L. M. Molina, and A. Rubio, J. Chem. Phys., 112, 8114 (2000).
25. F. Dakrim, J. Vermesse, P. Malbrunot, and D. Levesque, J. Chem. Phys., 110, 4020 (1999).
26. F. Tran, J. Weber, T. A. Wesolowski, F. Cheikh, Y. Ellinger, and F. Pauzat, J. Phys. Chem. B, 106, 8689 (2002).
27. T. Heine, L. Zhechkov, and G. Seifert, Phys. Chem. Chem. Phys., 6, 980 (2004).
28. V. Tozzini and V. Pellegrini J. Phys. Chem. C, 115, 25523 (2011).
29. S. Goler, C. Colleti, V. Tozzini, V. Piazza, T. Mashoff, F. Beltram, V. Pellegrini, and S. Heun, J. Phys. Chem. C, 117, 11506 (2013).
30. R. D. Dreyer, S. Park, W. C. Bielawski, and S. R. Ruoff, Chem. Soc. Rev., 39, 228 (2010).
31. L. Wang, K. Lee, Y. Y. Sun, M. Lucking, Z. Chen, J. J. Zhao, and B. S. Zhang, ACS Nano, 3, 2995 (2009).
32. W. J. Burress, S. Gadipelli, J. Ford, M. J. Simmons, W. Zhou, and T. Yildirim, Angew. Chem. Int. Ed., 49, 8902 (2010).
33. K. S. Subrahmanyam, P. Kumar, U. Maitra, A. Govindaraj, K. P. S. S. Hembram, U. V. Waghmare, and C. N. R. Rao, PNAS, 108, 2674 (2011).
34. K. S. Subrahmanyam, S. R. C. Vivekchand, A. Govindaraj, and C. N. R. Rao, J. Mater. Chem., 18, 1517 (2008).
35. K. S. Subrahmanyam, L. S. Panchakaria, A. Govindaraj, and C. N. R. Rao, J. Phys. Chem. C, 113, 4257 (2009).
36. A. J. Birch, J. Chem. Soc., 430 (1944).
37. A. Govindaraj, Curr. Sci. India, 65, 868 (1993).
38. Z. Jin, W. Lu, K. J. O'Neill, P. A. Parilla, L. J. Simpson, C. Kittrell, and J. M. Tour, Chem. Mater., 23, 923 (2011).
39. G. Srinivas, Y. Zhu, R. Piner, N. Skipper, M. Ellerby, and R. Ruoff, Carbon, 48, 630 (2010).
40. S. H. Aboutalebi, S. Aminorroaya-Yamini, I. Nevirkovets, K. Konstantinov, and H. K. Liu, Adv. Energy Mater., 2, 1439 (2012).
41. C. X. Guo, Y. Wang, and C. M. Li, ACS Sustainable Chem. Eng., 1, 14 (2013).
42. G. K. Dimitrakakis, E. Tylianakis, and, and G. E. Froudakis, Nano Lett., 8, 3166 (2008).
43. M. Bendikov, F. Wudl, and D. F. Peperichka, Chem. Rev., 104, 4891 (2004).
44. E. Tylianakis, G. M. Psofogiannakis, and G. E. Froudakis, J. Phys. Chem. Lett., 1, 2459 (2010).
45. E. Tylianakis, E. Klontzas, and G. E. Froudakis, Nanotechnology, 20, 204030/1 (2009).
46. A. Kuc, L. Zhechov, S. Patchkovskii, G. Seifert, and T. Heine, Nano Lett., 7, 1 (2007).
47. Y. N. R. Gengler, D. Gournis, A. H. Aimon, L. M. Toma, and Petra Rudolf, Chem.-Eur. J., 18, 7594 (2012).
48. Y. Matsuo, S. Ueda, K. Konioshi, J. P. Marco-Lozar, D. Lozano-Castello, and D. Amoros-Cazorla, Int. Journal of Hydrogen Energy, 37, 10702 (2012).
49. C.-D. Wu, T.-H. Fang, and J.-Y. Lo, Int. J. Hydrogen Ener., 37, 14211 (2012).
50. Q. Sun, P. Jena, Q. Wang, and M. Marguez, J. Am. Chem. Soc., 128, 9741 (2006).
51. K. R. S. Chandrakumar and S. K. Ghosh, Nano Lett., 8, 13 (2008).
52. M. Yoon, S. Yang, C. Hicke, E. Wang, D. Geohegan, and Z. Zhang, Phys. Rev. Lett., 100, 206806 (2008).
53. Q. Wang, Q. Sun, P. Jena, and Y. Kawazoe, J. Chem. Theory Comput., 5, 374 (2009).
54. M. Yoon, S. Yang, E. Wang, and Z. Zhang, Nano Lett., 7, 2578 (2007).
55. Z. M. Ao and S. Li, J. Phys. Chem. C, 114, 14503.
56. Z. M. Ao and F. M. Peeters, Appl. Phys. Lett., 96, 253106 (2010).
57. Z. M. Ao, A. D. Hernández-Nieves, F. M. Peeters, and S. Li, Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 1463 (2012)
58. G.J Kubas, J. Organomet. Chem., 635, 37 (2001).
59. Y. Zhao, Y.-H. Kim, A. C. Dillon, M. J. Heben, and S. B. Zhang, Phys. Rev. Lett., 94, 155504 (2005).
60. T. Yildirim and S. Ciraci, Phys. Rev. Lett., 94, 175501 (2005).
61. W. H. Shin, S. H. Yang, W. A. Goddard, and J. K. Kang, Appl. Phys. Lett., 88, 053111 (2006).
62. H. Lee, W. I. Choi, and J. Ihm, Phys. Rev. Lett., 97, 056104 (2006).
63. E. Durgun, S. Ciraci, W. Zhou, and T. Yildirim, Phys. Rev. Lett., 97, 226102 (2006).
64. S. Meng, E. Kaxiras, and Z. Zhang, Nano Lett., 7, 663 (2007).
65. N. Park, S. Hong, G. Kim, and S.-H. Jhi, J. Am. Chem. Soc., 129, 8999 (2007).
66. Y. Zhang, N. W. Franklin, R. J. Chen, and H. J. Dai, Chem Phys Lett., 331, 35 (2000).
67. E. Durgun, S. Ciraci, and T. Yildirim, Phys Rev B, 77, 085405 (2008).
68. T. Yildirim and S. Ciraci, Phys. Rev. Lett., 94, 175501 (2005).
69. Y. Zhao, Y.-H. Kim, A. C. Dillon, M. J. Heben, and S. B. Zhang, Phys. Rev. Lett., 94, 155504 (2005).
70. Y. Liu, L. Ren, Y. He, and H. P. Cheng, J. Phys. Condens. Matter., 22, 445301 (2010).
71. Q. Sun, Q. Wang, P. Jena, and Y. Kawazoe, J. Am. Chem. Soc., 127, 14582 (2005).
72. S. Li and P. Jenaq, Phys. Rev. Lett., 97, 209601 (2006).
73. P. Chen, X. Wu, J. Lin, and K. L. Tan, Science, 285, 91 (1999).
74. R. T. Yang, Carbon, 38, 623 (2000).
75. C. Ataca, E. Akturk, and S. Ciraci, Phys. Rev. B, 79, 041406 (2009).
76. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev., 140, 1133 (1965).
77. H. Lee, J. Ihm, M. L. Cohen, and S. G. Louie, Nano Lett., 10, 793 (2010).
78. E. Beheshti, A. Nojeh, and P. Servati, Carbon, 49, 1561 (2011).
79. F. D. Wang, F. Wang, N. N. Zhang, Y. H. Li, S. W. H. Sun, Y. F. Chang, and R. S. Wang, Chem. Phys. Lett., 555, 212 (2013).
80. Z. M. Ao, Q. Jiang, R. Q. Zhang, T. T. Tan, and S. Li, J. Appl. Phys., 105, 074307 (2009).
81. Z. M. Ao and F. M. Peeters, Phys. Rev. B, 81, 205406 (2010).
82. R. K. Burstein, P. Lewin, and S. Petrow, Physik. Z., 4, 197 (1933).
83. A. J. Robell, E. V. Ballou, and M. Boudart, J. Phys. Chem., 68, 2748 (1964).
84. A. Lueking and R. T. Yang, J. Catal., 206, 165 (2002).
85. A. Lueking and R. T. Yang, AIChE J., 49, 1556 (2003).
86. A. J. Lachawiec, G. S. Qi, and R. T. Yang, Langmuir, 21, 11418 (2005).
87. A. Lueking and R. T. Yang, Appl. Catal. A, 265, 259 (2004).
88. Y. W. Li and R. T Yang, J. Am. Chem. Soc., 128, 726 (2006).
89. Y. W. Li and R. T. Yang, J. Am. Chem. Soc., 128, 8136 (2006).
90. Y. W. Li and R. T. Yang, AIChE J., 54, 269 (2008).
91. A. D. Lueking and R. T. Yang, Appl. Catal. A, 265, 259 (2004).
92. G. M. Psofogiannakis and G. E. Froudakis, J. Phys. Chem. C., 113, 14908 (2009).
93. G. M. Psofogiannakis and G. E. Froudakis, J. Am. Chem. Soc., 131, 15133 (2009).
94. H.-Y. Wu, X. Fan, J.-L. Kuo, and W.-Q. Deng, J. Phys. Chem. C, 115, 9241 (2011).
95. Y. Lin, F. Ding, and B. I. Yakobson, Phys. Rev. B, 78, 041402 (2008).
96. R. C. Haddon, J. Phys. Chem., 91, 3719 (1987).
97. R. C. Haddon, Science, 261, 1545 (1993).
98. D. C. Elias, R. R. Nair, T. M. G Mohiuddin, S. V. Morozov, P. Blake, M. P. Halsall, A. C. Ferrari, D. W. Boukhvalov, M. I. Katsnelson, A. K. Geim, and K. S. Novoselov, Science, 323, 610 (2009).
99. A. K. Geim and I. V. Grigorieva, Nature, 499, 419 (2013).
100. A. K. Singh, M. A. Ribas, and B. I. Yakobson, ACS Nano, 3, 1657 (2009).
101. Y. Gao, N. Zhao, L. Jiajun, H. Chunnian, and S. Chunsheng, J. Hydrogen Energy, 37, 11835 (2012).