Stretchable energy storage and conversion devices

Small

Volumn 10, Issue 17, 2014, Pages 3443-3460

  Yan, Chaoyi ^a   Lee, Pooi See ^a  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

Author keywords

energy storage and conversion devices; stretchable batteries; stretchable electronics; stretchable solar cells; stretchable supercapacitors

Indexed keywords

ENERGY STORAGE AND CONVERSIONS;

EID: 84906901737     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201302806     Document Type: Review

References (86)

1. S. Takao, Stretchable Electronics, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2012.
2. J. A. Rogers, T. Someya, Y. G. Huang, Science 2010, 327, 1603.
3. N. Bowden, S. Brittain, A. G. Evans, J. W. Hutchinson, G. M. Whitesides, Nature 1998, 393, 146.
4. S. P. Lacour, S. Wagner, Z. Huang, Z. Suo, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2404.
5. S. P. Lacour, D. Chan, S. Wagner, T. Li, Z. Suo, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 204103.
6. S. P. Lacour, J. Jones, S. Wagner, T. Li, Z. Suo, Proc. IEEE 2005, 93, 1459.
7. D. Y. Khang, H. Q. Jiang, Y. Huang, J. A. Rogers, Science 2006, 311, 208.
8. D. H. Kim, J. H. Ahn, W. M. Choi, H. S. Kim, T. H. Kim, J. Z. Song, Y. G. Y. Huang, Z. J. Liu, C. Lu, J. A. Rogers, Science 2008, 320, 507.
9. S. P. Lacour, S. Wagner, R. J. Narayan, T. Li, Z. Suo, J. Appl. Phys. 2006, 100, 014913.
10. S. P. Lacour, C. Tsay, S. Wagner, IEEE Electron Device Lett. 2004, 25, 792.
11. A. Romeo, Q. Liu, Z. Suo, S. P. Lacour, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 131904.
12. T. Sekitani, H. Nakajima, H. Maeda, T. Fukushima, T. Aida, K. Hata, T. Someya, Nat. Mater. 2009, 8, 494.
13. R. H. Kim, D. H. Kim, J. L. Xiao, B. H. Kim, S. I. Park, B. Panilaitis, R. Ghaffari, J. M. Yao, M. Li, Z. J. Liu, V. Malyarchuk, D. G. Kim, A. P. Le, R. G. Nuzzo, D. L. Kaplan, F. G. Omenetto, Y. G. Huang, Z. Kang, J. A. Rogers, Nat. Mater. 2010, 9, 929.
14. R. H. Kim, M. H. Bae, D. G. Kim, H. Y. Cheng, B. H. Kim, D. H. Kim, M. Li, J. Wu, F. Du, H. S. Kim, S. Kim, D. Estrada, S. W. Hong, Y. G. Huang, E. Pop, J. A. Rogers, Nano Lett. 2011, 11, 3881.
15. H. L. Filiatrault, G. C. Porteous, R. S. Carmichael, G. J. E. Davidson, T. B. Carmichael, Adv. Mater. 2012, 24, 2673.
16. T. Yamada, Y. Hayamizu, Y. Yamamoto, Y. Yomogida, A. Izadi-Najafabadi, D. N. Futaba, K. Hata, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 296.
17. D. J. Lipomi, M. Vosgueritchian, B. C. K. Tee, S. L. Hellstrom, J. A. Lee, C. H. Fox, Z. N. Bao, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 788.
18. C. Y. Yan, J. X. Wang, W. B. Kang, M. Q. Cui, X. Wang, C. Y. Foo, K. J. Chee, P. S. Lee, Adv. Mater. 2013, DOI: 10.1002/adma.201304742.
19. D. H. Kim, N. S. Lu, R. Ma, Y. S. Kim, R. H. Kim, S. D. Wang, J. Wu, S. M. Won, H. Tao, A. Islam, K. J. Yu, T. I. Kim, R. Chowdhury, M. Ying, L. Z. Xu, M. Li, H. J. Chung, H. Keum, M. McCormick, P. Liu, Y. W. Zhang, F. G. Omenetto, Y. G. Huang, T. Coleman, J. A. Rogers, Science 2011, 333, 838.
20. R. C. Webb, A. P. Bonifas, A. Behnaz, Y. Zhang, K. J. Yu, H. Cheng, M. Shi, Z. Bian, Z. Liu, Y.-S. Kim, W.-H. Yeo, J. S. Park, J. Song, Y. Li, Y. Huang, A. M. Gorbach, J. A. Rogers, Nat. Mater. 2013, 12, 938.
21. H. Xian, C. Huanyu, C. Kaile, Z. Yilin, Z. Yihui, L. Yuhao, Z. Chenqi, O. Shao-chi, K. Gil-Woo, Y. Cunjiang, H. Yonggang, J. A. Rogers, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2013, 60, 2848.
22. W.-H. Yeo, Y.-S. Kim, J. Lee, A. Ameen, L. Shi, M. Li, S. Wang, R. Ma, S. H. Jin, Z. Kang, Y. Huang, J. A. Rogers, Adv. Mater. 2013, 25, 2773.
23. J.-W. Jeong, W.-H. Yeo, A. Akhtar, J. J. S. Norton, Y.-J. Kwack, S. Li, S.-Y. Jung, Y. Su, W. Lee, J. Xia, H. Cheng, Y. Huang, W.-S. Choi, T. Bretl, J. A. Rogers, Adv. Mater. 2013, DOI: 10.1002/adma.201301921.
24. Y. M. Song, Y. Xie, V. Malyarchuk, J. Xiao, I. Jung, K.-J. Choi, Z. Liu, H. Park, C. Lu, R.-H. Kim, R. Li, K. B. Crozier, Y. Huang, J. A. Rogers, Nature 2013, 497, 95.
25. H. C. Ko, M. P. Stoykovich, J. Z. Song, V. Malyarchuk, W. M. Choi, C. J. Yu, J. B. Geddes, J. L. Xiao, S. D. Wang, Y. G. Huang, J. A. Rogers, Nature 2008, 454, 748.
26. C. Y. Yan, J. X. Wang, X. Wang, W. B. Kang, M. Q. Cui, C. Y. Foo, P. S. Lee, Adv. Mater. 2013, DOI: 10.1002/adma.201304226.
27. C. J. Yu, C. Masarapu, J. P. Rong, B. Q. Wei, H. Q. Jiang, Adv. Mater. 2009, 21, 4793.
28. M. Winter, R. J. Brodd, Chem. Rev. 2004, 104, 4245.
29. L. B. Hu, M. Pasta, F. La Mantia, L. F. Cui, S. Jeong, H. D. Deshazer, J. W. Choi, S. M. Han, Y. Cui, Nano Lett. 2010, 10, 708.
30. X. Li, T. L. Gu, B. Q. Wei, Nano Lett. 2012, 12, 6366.
31. Z. Q. Niu, H. B. Dong, B. W. Zhu, J. Z. Li, H. H. Hng, W. Y. Zhou, X. D. Chen, S. S. Xie, Adv. Mater. 2013, 25, 1058.
32. B. B. Yue, C. Y. Wang, X. Ding, G. G. Wallace, Electrochim. Acta 2012, 68, 18.
33. M. Kaltenbrunner, G. Kettlgruber, C. Siket, R. Schwodiauer, S. Bauer, Adv. Mater. 2010, 22, 2065.
34. C. Y. Wang, W. Zheng, Z. L. Yue, C. O. Too, G. G. Wallace, Adv. Mater. 2011, 23, 3580.
35. A. M. Gaikwad, A. M. Zamarayeva, J. Rousseau, H. W. Chu, I. Derin, D. A. Steingart, Adv. Mater. 2012, 24, 5071.
36. G. Kettlgruber, M. Kaltenbrunner, C. M. Siket, R. Moser, I. M. Graz, R. Schwodiauer, S. Bauer, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5505.
37. H. Lee, J. K. Yoo, J. H. Park, J. H. Kim, K. Kang, Y. S. Jung, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 976.
38. S. Xu, Y. H. Zhang, J. Cho, J. Lee, X. Huang, L. Jia, J. A. Fan, Y. W. Su, J. Su, H. G. Zhang, H. Y. Cheng, B. W. Lu, C. J. Yu, C. Chuang, T. I. Kim, T. Song, K. Shigeta, S. Kang, C. Dagdeviren, I. Petrov, P. V. Braun, Y. G. Huang, U. Paik, J. A. Rogers, Nat. Commun. 2013, 4, 1543.
39. C. Y. Yan, X. Wang, M. Q. Cui, J. X. Wang, W. B. Kang, C. Y. Foo, P. S. Lee, Adv. Energy Mater. 2013, DOI: 10.1002/aenm.201301396.
40. J. Lee, J. A. Wu, M. X. Shi, J. Yoon, S. I. Park, M. Li, Z. J. Liu, Y. G. Huang, J. A. Rogers, Adv. Mater. 2011, 23, 986.
41. D. J. Lipomi, B. C. K. Tee, M. Vosgueritchian, Z. N. Bao, Adv. Mater. 2011, 23, 1771.
42. M. Kaltenbrunner, M. S. White, E. D. Glowacki, T. Sekitani, T. Someya, N. S. Sariciftci, S. Bauer, Nat. Commun. 2012, 3, 770.
43. D. J. Lipomi, H. Chong, M. Vosgueritchian, J. G. Mei, Z. A. Bao, Solar Energy Mater. Solar Cells 2012, 107, 355.
44. J. G. Tait, B. J. Worfolk, S. A. Maloney, T. C. Hauger, A. L. Elias, J. M. Buriak, K. D. Harris, Solar Energy Mater. Solar Cells 2013, 110, 98.
45. T. Sekitani, Y. Noguchi, K. Hata, T. Fukushima, T. Aida, T. Someya, Science 2008, 321, 1468.
46. Y. G. Sun, W. M. Choi, H. Q. Jiang, Y. G. Y. Huang, J. A. Rogers, Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 201.
47. M. Donolato, C. Tollan, J. M. Porro, A. Berger, P. Vavassori, Adv. Mater. 2013, 25, 623.
48. P. Lee, J. Lee, H. Lee, J. Yeo, S. Hong, K. H. Nam, D. Lee, S. S. Lee, S. H. Ko, Adv. Mater. 2012, 24, 3326.
49. F. Xu, Y. Zhu, Adv. Mater. 2012, 24, 5117.
50. T. S. Hansen, K. West, O. Hassager, N. B. Larsen, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3069.
51. K. Liu, Y. H. Sun, P. Liu, X. Y. Lin, S. S. Fan, K. L. Jiang, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2721.
52. M. Vosgueritchian, D. J. Lipomi, Z. A. Bao, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 421.
53. Z. B. Yu, X. F. Niu, Z. T. Liu, Q. B. Pei, Adv. Mater. 2011, 23, 3989.
54. S. Yun, X. F. Niu, Z. B. Yu, W. L. Hu, P. Brochu, Q. B. Pei, Adv. Mater. 2012, 24, 1321.
55. M. Park, J. Im, M. Shin, Y. Min, J. Park, H. Cho, S. Park, M. B. Shim, S. Jeon, D. Y. Chung, J. Bae, U. Jeong, K. Kim, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 803.
56. K. Y. Chun, Y. Oh, J. Rho, J. H. Ahn, Y. J. Kim, H. R. Choi, S. Baik, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 853.
57. D. J. Lipomi, J. A. Lee, M. Vosgueritchian, B. C. K. Tee, J. A. Bolander, Z. A. Bao, Chem. Mater. 2012, 24, 373.
58. K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi, B. H. Hong, Nature 2009, 457, 706.
59. G. D. Moon, G.-H. Lim, J. H. Song, M. Shin, T. Yu, B. Lim, U. Jeong, Adv. Mater. 2013, 25, 2707.
60. L. L. Zhang, X. S. Zhao, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2520.
61. K. H. An, W. S. Kim, Y. S. Park, Y. C. Choi, S. M. Lee, D. C. Chung, D. J. Bae, S. C. Lim, Y. H. Lee, Adv. Mater. 2001, 13, 497.
62. L. B. Hu, Y. Cui, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6423.
63. L. Cao, F. Xu, Y. Y. Liang, H. L. Li, Adv. Mater. 2004, 16, 1853.
64. B. E. Conway, J. Electrochem. Soc. 1991, 138, 1539.
65. L. Bonnefoi, P. Simon, J. F. Fauvarque, C. Sarrazin, A. Dugast, J. Power Sources 1999, 79, 37.
66. D. N. Futaba, K. Hata, T. Yamada, T. Hiraoka, Y. Hayamizu, Y. Kakudate, O. Tanaike, H. Hatori, M. Yumura, S. Iijima, Nat. Mater. 2006, 5, 987.
67. M. Kaempgen, C. K. Chan, J. Ma, Y. Cui, G. Gruner, Nano Lett. 2009, 9, 1872.
68. M. Armand, J. M. Tarascon, Nature 2008, 451, 652.
69. J. M. Tarascon, M. Armand, Nature 2001, 414, 359.
70. J. Kwasnik, H. Lapinski, J. Power Sources 1982, 8, 67.
71. D. F. Smith, J. A. Gucinski, J. Power Sources 1999, 80, 66.
72. R. M. Swanson, Prog. Photovoltaics 2000, 8, 93.
73. A. R. Rathmell, M. Nguyen, M. F. Chi, B. J. Wiley, Nano Lett. 2012, 12, 3193.
74. C. K. Chan, H. L. Peng, G. Liu, K. McIlwrath, X. F. Zhang, R. A. Huggins, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31.
75. O. Mao, R. A. Dunlap, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 405.
76. K. M. Shaju, G. V. S. Rao, B. V. R. Chowdari, Electrochim. Acta 2002, 48, 145.
77. B. L. Ellis, K. T. Lee, L. F. Nazar, Chem. Mater. 2010, 22, 691.
78. M. V. Reddy, T. Yu, C. H. Sow, Z. X. Shen, C. T. Lim, G. V. S. Rao, B. V. R. Chowdari, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2792.
79. D. W. Kim, I. S. Hwang, S. J. Kwon, H. Y. Kang, K. S. Park, Y. J. Choi, K. J. Choi, J. G. Park, Nano Lett. 2007, 7, 3041.
80. C. K. Chan, X. F. Zhang, Y. Cui, Nano Lett. 2008, 8, 307.
81. J. K. Lee, K. B. Smith, C. M. Hayner, H. H. Kung, Chem. Commun. 2010, 46, 2025.
82. J. Cabana, L. Monconduit, D. Larcher, M. R. Palacin, Adv. Mater. 2010, 22, E170.
83. M. G. Kim, J. Cho, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1497.
84. Y. Qi, N. T. Jafferis, K. Lyons, C. M. Lee, H. Ahmad, M. C. McAlpine, Nano Lett. 2010, 10, 524.
85. X. Chen, S. Y. Xu, N. Yao, Y. Shi, Nano Lett. 2010, 10, 2133.
86. R.-H. Kim, H. Tao, T.-i. Kim, Y. Zhang, S. Kim, B. Panilaitis, M. Yang, D.-H. Kim, Y. H. Jung, B. H. Kim, Y. Li, Y. Huang, F. G. Omenetto, J. A. Rogers, Small 2012, 8, 2812.