An in Situ Source-Template-Interface Reaction Route to 3D Nitrogen-Doped Hierarchical Porous Carbon as Oxygen Reduction Electrocatalyst

Advanced Materials Interfaces

Volumn 2, Issue 11, 2015, Pages

  Chen, Yongfang ^a,b   Ma, Ruguang ^a   Zhou, Zhenzhen ^a   Liu, Guanghui ^a,c   Zhou, Yaodr ^a   Liu, Qian ^a   Kaskel, Stefan ^d   Wang, Jiacheng ^a,c  

^a SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c Shanghai Institute of Materials Genome   (China)

^d DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

electrocatalysis; hierarchical porous carbon; metal free catalysis; nitrogen doping; oxygen reduction

Indexed keywords

EID: 84938630074     PISSN: None     EISSN: 21967350     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/admi.201500199     Document Type: Article

References (69)

1. a) B. C. Steele, A. Heinzel, Nature 2001, 414, 345
2. b) M. K. Debe, Nature 2012, 486, 43
3. c) I. Morcos, E. Yeager, Electrochim. Acta 1970, 15, 953.
4. a) M. Winter, R. J. Brodd, Chem. Rev. 2004, 104, 4245
5. b) J. Wu, H. Yang, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1848
6. c) W.-W. Zhao, H. Zhang, M. Li, J. Inorg. Mater. 2013, 28, 1217.
7. a) M. Lefèvre, E. Proietti, F. Jaouen, J.-P. Dodelet, Science 2009, 324, 71
8. b) M. S. Thorum, J. Yadav, A. A. Gewirth, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 165
9. c) Y. Liang, Y. Li, H. Wang, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. Dai, Nature Mater. 2011, 10, 780
10. d) G. Wu, K. L. More, C. M. Johnston, P. Zelenay, Science 2011, 332, 443
11. e) Z. Wen, S. Ci, F. Zhang, X. Feng, S. Cui, S. Mao, S. Luo, Z. He, J. Chen, Adv. Mater. 2012, 24, 1399
12. f) Z.-S. Wu, S. Yang, Y. Sun, K. Parvez, X. Feng, K. Müllen, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9082
13. g) J. Duan, Y. Zheng, S. Chen, Y. Tang, M. Jaroniec, S. Qiao, Chem. Commun. 2013, 49, 7705
14. h) F.-R. Guo, J.-H. Tian, M. Hu, Z.-Q. Shan, J. Inorg. Mater. 2013, 28, 1121
15. i) Z.-S. Wu, L. Chen, J. Liu, K. Parvez, H. Liang, J. Shu, H. Sachdev, R. Graf, X. Feng, K. Müllen, Adv. Mater. 2014, 26, 1450
16. j) Y. H. Zhang, Q. F. Yi, X. P. Liu, B. L. Xiang, J. Inorg. Mater. 2014, 29, 269
17. k) D.-J. Zhao, S.-Y. Ma, G.-P. Yin, J. Inorg. Mater. 2013, 28, 644.
18. a) K. Gong, F. Du, Z. Xia, M. Durstock, L. Dai, Science 2009, 323, 760
19. b) R. Liu, D. Wu, X. Feng, K. Müllen, Angew. Chem. 2010, 122, 2619
20. c) J. C. Wang, R. G. Ma, Z. Z. Zhou, G. H. Liu, Q. Liu, Sci. Rep. 2015, 5, 9340
21. d) J. Jin, F. Pan, L. Jiang, X. Fu, A. Liang, Z. Wei, J. Zhang, G. Sun, ACS Nano 2014, 8, 3313.
22. a) S. Chen, J. Bi, Y. Zhao, L. Yang, C. Zhang, Y. Ma, Q. Wu, X. Wang, Z. Hu, Adv. Mater. 2012, 24, 5593
23. b) Z. Lin, G. Waller, Y. Liu, M. Liu, C. P. Wong, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 884
24. c) C. KokáPoh, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7936
25. d) K. Parvez, S. Yang, Y. Hernandez, A. Winter, A. Turchanin, X. Feng, K. Müllen, ACS Nano 2012, 6, 9541
26. e) D. Geng, Y. Chen, Y. Chen, Y. Li, R. Li, X. Sun, S. Ye, S. Knights, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 760
27. f) S. Yang, L. Zhi, K. Tang, X. Feng, J. Maier, K. Müllen, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3634
28. g) A. Aijaz, N. Fujiwara, Q. Xu, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6790
29. h) P. Zhang, F. Sun, Z. Xiang, Z. Shen, J. Yun, D. Cao, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 442
30. i) G. Nam, J. Park, S. T. Kim, D.-b. Shin, N. Park, Y. Kim, J.-S. Lee, J. Cho, Nano Lett. 2014, 14, 1870
31. j) Y. Ito, H. J. Qiu, T. Fujita, Y. Tanabe, K. Tanigaki, M. Chen, Adv. Mater. 2014, 26, 4145.
32. a) X. Wang, X. Li, L. Zhang, Y. Yoon, P. K. Weber, H. Wang, J. Guo, H. Dai, Science 2009, 324, 768
33. b) J. Wang, R. G. Ma, Y. Zhou, Q. Liu, J. Mater. Chem. A 2015, DOI: 10.1039/C5TA01679G.
34. a) W. Yang, T.-P. Fellinger, M. Antonietti, J. Am. Chem. Soc. 2010, 133, 206
35. b) B. Kumar, M. Asadi, D. Pisasale, S. Sinha-Ray, B. A. Rosen, R. Haasch, J. Abiade, A. L. Yarin, A. Salehi-Khojin, Nat. Commun. 2013, 4, 2819
36. c) T.-P. Fellinger, F. d. r. Hasche, P. Strasser, M. Antonietti, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4072
37. d) S. Zhang, M. S. Miran, A. Ikoma, K. Dokko, M. Watanabe, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1690
38. e) T. N. Ye, L. B. Lv, X. H. Li, M. Xu, J. S. Chen, Angew. Chem. 2014, 126, 7025
39. f) J. C. Wang, I. Senkovska, M. Oschatz, M. R. Lohe, L. Borchardt, A. Heerwig, Q. Liu, S. Kaskel, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 3160
40. g) J. Wang, Q. Liu, Nanoscale 2014, 6, 4148
41. h) J. Wang, Q. Liu, RSC Adv. 2015, 5, 4396.
42. a) P. Chen, T. Y. Xiao, Y. H. Qian, S. S. Li, S. H. Yu, Adv. Mater. 2013, 25, 3192
43. b) Y. Li, W. Zhou, H. Wang, L. Xie, Y. Liang, F. Wei, J.-C. Idrobo, S. J. Pennycook, H. Dai, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 394
44. c) D. R. Dreyer, S. Park, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228.
45. L. Wang, A. Ambrosi, M. Pumera, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13818.
46. a) Y. Li, Y. Li, E. Zhu, T. McLouth, C.-Y. Chiu, X. Huang, Y. Huang, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12326
47. b) Y. J. Sa, C. Park, H. Y. Jeong, S. H. Park, Z. Lee, K. T. Kim, G. G. Park, S. H. Joo, Angew. Chem. 2014, 126, 4186.
48. A. Shen, Y. Zou, Q. Wang, R. A. W. Dryfe, X. Huang, S. Dou, L. Dai, S. Wang, Angew. Chem. 2014, 126, 10980.
49. a) Y. D. Xia, R. Mokaya, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 2639
50. b) J. Wang, Q. Liu, Chem. Commun. 2006, 900
51. c) J. C. Wang, Q. Liu, Microporous Mesoporous Mater. 2005, 83, 225
52. d) J. C. Wang, Q. Liu, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7266
53. e) J. C. Wang, Q. Liu, Microporous Mesoporous Mater. 2008, 107, 233
54. f) J. Wang, Q. Liu, J. Mater. Res. 2005, 20, 2296.
55. a) G. Tao, L. X. Zhang, Z. Hua, Y. Chen, L. Guo, J. Zhang, Z. Shu, J. H. Gao, H. R. Chen, W. Wu, Carbon 2014, 66, 547
56. b) A. H. Lu, J. H. Smått, M. Lindén, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 865.
57. a) J. C. Wang, C. S. Xiang, Q. Liu, Y. B. Pan, J. K. Guo, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2995
58. b) J. Wang, H. Zhou, J. Zhuang, Q. Liu, Sci. Rep. 2013, 3, 3252.
59. M. Whitby, N. Quirke, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 87.
60. a) J. C. Wang, M. Oschatz, T. Biemelt, L. Borchardt, I. Senkovska, M. R. Lohe, S. Kaskel, J. Mater. Chem. 2012, 22, 23893
61. b) J. C. Wang, M. Oschatz, T. Biemelt, M. R. Lohe, L. Borchardt, S. Kaskel, Microporous Mesoporous Mater. 2012, 168, 142
62. c) H. Zhou, J. Wang, J. Zhuang, Q. Liu, Nanoscale 2013, 5, 12502.
63. H. Darmstadt, C. Roy, S. Kaliaguine, S. J. Choi, R. Ryoo, Carbon 2002, 40, 2673.
64. D. Hulicova-Jurcakova, M. Seredych, G. Q. Lu, T. J. Bandosz, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 438.
65. B. Conway, Electrochemical Supercapacitors: Scientific Principles and Technological Application Plenum, New York, NY 1999.
66. a) J. Liang, Y. Jiao, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 11496
67. b) L. Qu, Y. Liu, J.-B. Baek, L. Dai, ACS Nano 2010, 4, 1321.
68. S. Jun, S. H. Joo, R. Ryoo, M. Kruk, M. Jaroniec, Z. Liu, T. Ohsuna, O. Terasaki, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10712.
69. U. Paulus, A. Wokaun, G. Scherer, T. Schmidt, V. Stamenkovic, V. Radmilovic, N. Markovic, P. Ross, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 4181.