A three-dimensionally interconnected carbon nanotube-conducting polymer hydrogel network for high-performance flexible battery electrodes

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 12, 2014, Pages

  Chen, Zheng ^a   To, John W F ^a   Wang, Chao ^a   Lu, Zhenda ^a   Liu, Nan ^a   Chortos, Alex ^a   Pan, Lijia ^b   Wei, Fei ^c   Cui, Yi ^a,d   Bao, Zhenan ^a  

^a Stanford University   (United States)

^b NANJING UNIVERSITY   (China)

^c TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^d SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY   (United States)

Author keywords

carbon nanotubes; conducting polymers; energy storage; flexible electrodes; hydrogels

Indexed keywords

CARBON NANOTUBES; CONDUCTING POLYMERS; ENERGY STORAGE; FITS AND TOLERANCES; FLEXIBLE ELECTRONICS; HYDROGELS; IONS; LITHIUM-ION BATTERIES; NETWORK ARCHITECTURE; OXIDE MINERALS; POLYANILINE; POLYPYRROLES; SILICON; STRAIN; TITANIUM DIOXIDE;

BATTERY ELECTRODE; CONDUCTIVE POLYMER; ELECTRODE KINETICS; FLEXIBLE ELECTRODES; HIGH CONDUCTIVITY; HIGH RATE CAPABILITY; POLYMER HYDROGELS; SOLUTION-PROCESSING;

ELECTROCHEMICAL ELECTRODES;

EID: 84906783540     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201400207     Document Type: Article

References (58)

1. H. Nishide, K. Oyaizu, Science 2008, 319, 737.
2. V. L. Pushparaj, M. M. Shaijumon, A. Kumar, S. Murugesan, L. Ci, R. Vajtai, R. J. Linhardt, O. Nalamasu, P. M. Ajayan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 13574.
3. L. Hu, J. W. Choi, Y. Yang, S. Jeong, F. La Mantia, L.-F. Cui, Y. Cui, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 21490.
4. M. Koo, K.-I. Park, S. H. Lee, M. Suh, D. Y. Jeon, J. W. Choi, K. Kang, K. J. Lee, Nano Lett. 2012, 12, 4810.
5. L. Hu, H. Wu, F. La Mantia, Y. Yang, Y. Cui, ACS Nano 2010, 4, 5843.
6. Y. H. Kwon, S.-W. Woo, H.-R. Jung, H. K. Yu, K. Kim, B. H. Oh, S. Ahn, S.-Y. Lee, S.-W. Song, J. Cho, H.-C. Shin, J. Y. Kim, Adv. Mater. 2012, 24, 5192.
7. X. Jia, Z. Chen, A. Suwarnasarn, L. Rice, X. Wang, H. Sohn, Q. Zhang, B. M. Wu, F. Wei, Y. Lu, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6845.
8. K. Wang, W. Zou, B. Quan, A. Yu, H. Wu, P. Jiang, Z. Wei, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 1068.
9. A. M. Gaikwad, A. M. Zamarayeva, J. Rousseau, H. Chu, I. Derin, D. A. Steingart, Adv. Mater. 2012, 24, 5071.
10. L. Yuan, X.-H. Lu, X. Xiao, T. Zhai, J. Dai, F. Zhang, B. Hu, X. Wang, L. Gong, J. Chen, C. Hu, Y. Tong, J. Zhou, Z. L. Wang, ACS Nano 2012, 6, 656.
11. Y.-H. Lee, J.-S. Kim, J Noh, I. Lee, H. J. Kim, S. Choi, J. Seo, S. Jeon, T.-S. Kim, J.-Y. Lee, J. W. Choi, Nano Lett. 2013, 13, 5753.
12. L. Nyholm, G. Nyström, A. Mihranyan, M. Strømme, Adv. Mater. 2011, 23, 3751.
13. C. Meng, C. Liu, S. Fan, Electrochem. Commun. 2009, 11, 186.
14. Q. Wu, Y. Xu, Z. Yao, A. Liu, G. Shi, ACS Nano 2010, 4, 1963.
15. C. Wang, W. Zheng, Z. Yue, C. O. Too, G. G. Wallace, Adv. Mater. 2011, 23, 3580.
16. J. Wang, C. Y. Wang, C. O. Too, G. G. Wallace, J. Power Sources 2006, 161, 1458.
17. L. Yuan, B. Yao, B. Hu, K. Huo, W. Chen, J. Zhou, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 470.
18. Y. Meng, Y. Zhao, C. Hu, H. Cheng, Y. Hu, Z. Zhang, G. Shi, L. Qu, Adv. Mater. 2013, 25, 2326.
19. K. Wang, Q. Meng, Y. Zhang, Z. Wei, M. Miao, Adv. Mater. 2013, 25, 1494.
20. Y. Cheng, S. Lu, H. Zhang, C. V. Varanasi, J. Liu, Nano Lett. 2012, 12, 4206.
21. A. Sumboja, C. Y. Foo, X. Wang, P. S. Lee, Adv. Mater. 2013, 25, 2809.
22. Y. Meng, K. Wang, Y. Zhang, Z. Wei, Adv. Mater. 2013, 25, 6985.
23. M. Kaempgen, C. K. Chan, J. Ma, Y. Cui, G. Gruner, Nano Lett. 2009, 9, 1872.
24. F. Liu, S. Song, D. Xue, H. Zhang, Adv. Mater. 2012, 24, 1089.
25. D. Deng, M. G. Kim, J. Y. Lee, J. Cho, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 818.
26. C. K. Chan, H. Peng, G. Liu, K. Mcilwrath, X. F. Zhang, R. A. Huggins, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31.
27. Y. Xia, J. Ouyang, J. Mater. Chem. 2011, 21, 4927.
28. D. Alemu, H.-Y. Wei, K.-C. Ho, C.-W. Chu, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9662.
29. J. E. Yoo, K. S. Lee, A. Garcia, J. Tarver, E. D. Gomez, K. Baldwin, Y. Sun, H. Meng, T.-Q. Nguyen, Y.-L. Loo, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 5712.
30. S. Razdan, P. K. Patra, S. Kar, L. Ci, R. Vajtai, A. Kukovecz, Z. Kónya, I. Kiricsi, P. M. Ajayan, Chem. Mater. 2009, 21, 3062.
31. E. M. Hotze, T. Phenrat, G. V. Lowry, J. Environ. Qual. 2010, 39, 1909.
32. W. Zhang, B. Zhao, Z. He, X. Zhao, H. Wang, S. Yang, H. Wu, Y. Cao, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1956.
33. D. Antiohos, G. Folkes, P. Sherrell, S. Ashraf, G. G. Wallace, P. Aitchison, A. T. Harris, J. Chen, A. I. Minett, J. Mater. Chem. 2011, 21, 15987.
34. T. Brezesinski, J. Wang, J. Polleux, B. Dunn, S. H. Tolbert, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1802.
35. M. N. Hyder, B. M. Gallant, N. J. Shah, Y. Shao-Horn, P. T. Hammond, Nano Lett. 2013, 13, 4610.
36. I. Abayev, A. Zaban, F. Fabregat-Santiago, J. Bisquert, Physica Status Solidi (a) 2003, 196, R4.
37. R. Asmatulu, A. Karthikeyan, D. C. Bell, S. Ramanathan, M. J. Aziz, J. Mater. Sci. 2009, 44, 4613.
38. K. Saravanan, K. Ananthanarayanan, P. Balaya, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 939.
39. J. Wang, J. Polleux, J. Lim, B. Dunn, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14925.
40. M. Wagemaker, W. J. H. Borghols, F. M. Mulder, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4323.
41. H. Lindstrom, S. Sodergren, A. Solbrand, H. Rensmo, J. Hjelm, A. Hagfeldt, S.-E. Lindquist, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7717.
42. V. Augustyn, J. Come, M. A. Lowe, J. W. Kim, P.-L. Taberna, S. H. Tolbert, H. D. Abruña, P. Simon, B. Dunn, Nat. Mater. 2013, 12, 518.
43. J.-Y. Shin, D. Samuelis, J. Maier, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3464.
44. A. Magasinski, P. Dixon, B. Hertzberg, A. Kvit, J. Ayala, G. Yushin, Nat. Mater. 2010, 9, 353.
45. L. B. Hu, H. Wu, S. S. Hong, L. F. Cui, J. R. McDonough, S. Bohy, Y. Cui, Chem. Commun. 2011, 47, 367.
46. H. Kim, B. Han, J. Choo, J. Cho, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 10151.
47. G. Liu, S. Xun, N. Vukmirovic, X. Song, P. Olalde-Velasco, H. Zheng, V. S. Battaglia, L. Wang, W. Yang, Adv. Mater. 2011, 23, 4679.
48. H. Wu, G. Y. Zheng, N. A. Liu, T. J. Carney, Y. Yang, Y. Cui, Nano Lett. 2012, 12, 904.
49. H. Wu, G. Yu, L. Pan, N. Liu, M. T. McDowell, Z. Bao, Y. Cui, Nat. Commun. 2013, 4, 1943.
50. B. Liu, P. Soares, C. Checkles, Y. Zhao, G. Yu, Nano Lett. 2013, 13, 3414.
51. L. Yue, S. Wang, X. Zhao, L. Zhang, J. Mater. Chem. 2012, 22, 1094.
52. Y. Yao, M. T. McDowell, I. Ryu, H. Wu, N. Liu, L. Hu, W. D. Nix, Y. Cui, Nano Lett. 2011, 11, 2949.
53. H. Wu, G. Chan, J. W. Choi, I. Ryu, Y. Yao, M. T. McDowell, S. W. Lee, A. Jackson, Y. Yang, L. Hu, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 310.
54. N. Liu, K. Huo, M. T. McDowell, J. Zhao, Y. Cui, Sci. Rep. 2013, 3, 1919.
55. B. Wang, X. Li, X. Zhang, B. Luo, Y. Zhang, L. Zhi, Adv. Mater. 2013, 25, 3560.
56. M.-H. Ryou, J. Kim, I. Lee, S. Kim, Y. K. Jeong, S. Hong, J. H. Ryu, T.-S. Kim, J.-K. Park, H. Lee, J. W. Choi, Adv Mater. 2012, 25, 1571.
57. X. Zhou, A.-M. Cao, L.-J. Wan, Y.-G. Guo, Nano Res. 2012, 5, 845.
58. M. Wu, X. Xiao, N. Vukmirovic, S. Xun, P. K. Das, X. Song, P. Olalde-Velasco, D. Wang, A. Z. Weber, L.-W. Wang, V. S. Battaglia, W. Yang, G. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12048.