Enhanced Crystallinity, Dielectric, and Energy Harvesting Performances of Surface-Treated Barium Titanate Hollow Nanospheres/PVDF Nanocomposites

Advanced Materials Interfaces

Volumn 2, Issue 10, 2015, Pages

  Cho, Sunghun ^a   Lee, James Sangmin ^a   Jang, Jyongsik ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

barium titanate; dielectric capacitor; hollow nanosphere; poly(vinylidene fluoride); surface treatment

Indexed keywords

BARIUM TITANATE; ENERGY HARVESTING; FLUORINE COMPOUNDS; NANOCOMPOSITES; NANOSPHERES;

BREAKDOWN STRENGTHS; DIELECTRIC CAPACITORS; HIGH ENERGY DENSITY CAPACITORS; HOLLOW NANOSPHERES; POLY (VINYLIDENE FLUORIDE)(PVDF); POLY(VINYLIDENE FLUORIDE); SURFACE FUNCTIONALITIES; SURFACE MODIFIERS;

SURFACE TREATMENT;

EID: 84938703658     PISSN: None     EISSN: 21967350     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/admi.201500098     Document Type: Article

References (88)

1. a) J. Park, J. Hwang, H. Jeong, J. Lee, K. Kim, C. Kim, J. Huh, C. Park, S. Kang, Adv. Mater. 2007, 19, 581
2. b) Y. Mao, P. Zhao, G. McConohy, H. Yang, Y. Tong, X. Wang, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301624
3. c) V. Bhavanasi, D. Y. Kusuma, P. S. Lee, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400723
4. d) D. Zabek, J. Taylor, E. Le Boulbar, C. R. Bowen, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1401891
5. e) V. Maneeratana, J. D. Bass, T. Azaïs, A. Patissier, K. Vallé, M. Maréchal, G. Gebel, C. Laberty-Robert, C. Sanchez, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2872.
6. a) F. Mendes, C. M. Costa, C. Caparros, V. Sencadas, S. Lanceros-Méndez, J. Mater. Sci. 2012, 47, 1378
7. b) Q. Li, K. Han, M. R. Gadinski, G. Zhang, Q. Wang, Adv. Mater. 2014, 26, 6244
8. c) Z. Zhong, L. Si, Q. Zhang, W.-G. Yin, S. Yunoki, K. Held, Adv. Mater. Interfaces 2015, 2, 1400445.
9. M.-F. Lin, V. K. Thakur, E. J. Tan, P. S. Lee, J. Mater. Chem. 2011, 21, 16500.
10. J. Son, J. Chatopadhyay, D. Pak, Int. J. Hydrogen Energy 2010, 35, 420.
11. P. Kim, N. M. Doss, J. P. Tillotson, P. J. Hotchikiss, M-J. Pan, S. R. Marder, J. Li, J. P. Calame, J. W. Perry, ACS Nano 2009, 3, 2581.
12. J. Li, J. Claude, L. E. N-Franco, S. I. Seok, Q. Wang, Chem. Mater. 2008, 20, 6304.
13. M. N. Almadhoun, U. S. Bhansali, H. N. Alshareef, J. Mater. Chem. 2012, 22, 11196.
14. X. Zhang, Y. Ma, C. Zhao, W. Yang, Appl. Surf. Sci. 2014, 305, 531.
15. K. Yu, H. Wang, Y. Zhou, Y. Bai, Y. Niu, Appl. Phys. Lett. 2013, 113, 034105.
16. S. Liu, J. Zhai, J. Wang, S. Xue, W. Zhang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 1533.
17. a) K.-I. Park, M. Lee, Y. Liu, S. Moon, G.-T. Hwang, G. Zhu, J. E. Kim, S. O. Kim, D. K. Kim, Z. L. Wang, K. J. Lee, Adv. Mater. 2012, 24, 2999
18. b) K.-S. Shin, T. Y. Kim, G. C. Yoon, M. K. Gupta, S. K. Kim, W. Seung, H. Kim, S. Kim, S. M. Kim, S.-W. Kim, Adv. Mater. 2014, 26, 5619
19. c) V. F. Rivera, F. Auras, P. Motto, S. Stassi, G. Canavese, E. Celasco, T. Bein, B. Onida, V. Cauda, Chem. Eur. J. 2013, 19, 14665
20. d) X. Zhang, X. Huang, C. Li, H. Jiang, Adv. Mater. 2013, 25, 4093
21. e) P. K. Petrov, B. Zou, Y. Wang, J. M. Perkins, D. W. McComb, N. M. Alford, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1300116
22. f) J.-W. Song, J.-Y. Jung, H.-D. Um, X. Li, M.-J. Park, Y.-H. Nam, S.-M. Shin, T. J. Park, R. B. Wehrspohn, J.-H. Lee, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1400010.
23. a) M. H. Park, H. J. Kim, Y. J. Kim, T. Moon, K. D. Kim, C. S. Hwang, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400610
24. b) S. W. Lee, J. H. Han, S. Han, W. Lee, J. H. Jang, M. Seo, S. K. Kim, C. Dussarrat, J. Gatineau, Y.-S. Min, C. S. Hwang, Chem. Mater. 2011, 23, 2227
25. c) W. Lee, J. H. Han, W. Jeon, Y. W. Yoo, S. W. Lee, S. K. Kim, C.-H. Ko, C. Lansalot-Matras, C. S. Hwang, Chem. Mater. 2013, 25, 953
26. d) M. D. McDaniel, T. Q. Ngo, A. Posadas, C. Hu, S. Lu, D. J. Smith, E. T. Yu, A. A. Demkov, J. G. Ekerdt, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1470050
27. e) Y. Qiao, M. S. Islam, K. Han, E. Leonhardt, J. Zhang, Q. Wang, H. J. Ploehn, C. Tang, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5638
28. f) M. Lee, C.-Y. Chen, S. Wang, S. N. Cha, Y. J. Park, J. M. Kim, L.-J. Chou, Z. L. Wang, Adv. Mater. Adv. Mater. 2012, 24, 1759.
29. a) S. K. Hwang, I. Bae, R. H. Kim, C. Park, Adv. Mater. 2012, 24, 5910
30. b) S. K. Hwang, I. Bae, S. M. Cho, R. H. Kim, H. J. Jung, C. Park, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5484
31. c) X.-Z. Chen, Q. Li, X. Chen, X. Guo, H.-X. Ge, Y. Liu, Q.-D. Shen, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3124.
32. a) D. W. Chang, E. K. Lee, E. Y. Park, H. Yu, H.-J. Choi, I.-Y. Jeon, G.-J. Sohn, D. Shin, N. Park, J. H. Oh, L. Dai, J.-B. Baek, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8981
33. b) T. Vuorinen, M. Zakrzewski, S. Rajala, D. Lupo, J. Vanhala, K. Palovuori, S. Tuukkanen, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6340
34. c) S.-M. Jung, E. K. Lee, D. Shin, I.-Y. Jeon, J.-M. Seo, H.-Y. Jeong, N. Park, J. H. Oh, J.-B Baek, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2398
35. d) J. R. Potts, D. R. Dreyer, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Polymer 2011, 52, 5
36. e) H. W. Ha, A. Choudhury, T. Kamal, D.-H. Kim, S.-Y. Park, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 4623.
37. a) T. Sharma, S.-S. Je, B. Gill, J. X. J. Zhang, Sens. Act. A 2012, 177, 87
38. b) L. Seminara, M. Capurro, P. Cirillo, G. Cannata, M. Valle, Sens. Act. A 2011, 169, 49
39. c) P. Martins, C. Caparros, R. Gonçalves, P. M. Martins, M. Benelmekki, G. Botelho, S. Lanceros-Méndez, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 15790.
40. a) J. S. Lee, K.-Y. Shin, C. Kim, J. Jang, Chem. Commun. 2013, 49, 11047
41. b) D. Zhang, K. Pickering, B. Gabbitas, P. Cao, A. Langdon, R. Torrens, J. Verbeek, Adv. Mater. Res. 2007, 29, 363.
42. F. Maxim, P. M. Vilarinho, P. Ferreira, I. M. Reaney, I. Levin, Cryst. Growth Des. 2011, 11, 3358.
43. S. Zhang, F. Jiang, G. Qu, C. Lin, Mater. Lett. 2008, 62, 2225.
44. H. Tang, Y. Lin, H. A. Sodano, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 451.
45. R. Gregorio Jr. , M. Cestari, F. E. Bernardino, J. Mater. Sci. 1996, 31, 2925.
46. Z. Feng, X. Zhao, H. Luo, J. Am. Ceram. Soc. 2006, 89, 3437.
47. J. S. Andrew, D. R. Clarke, Langmuir 2008, 24, 8435.
48. V. Sencadas, P. Martins, A. Pitaes, M. Benelmekki, J. L. Gomez Ribelles, S. Lanceros-Méndez, Langmuir 2011, 27, 7241.
49. X. Tian, J. Li, K. Chen, J. Han, S. Pan, Y. Wang, X. Fan, F. Li, Z. Zhou, Cryst. Growth Des. 2010, 10, 3990.
50. E. Lee, J. Y. Hong, G. Ungar, J. Jang, Polym. Int. 2013, 62, 1112.
51. Z.-M. Dang, H.-Y. Wang, H.-P. Xu, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 112902.
52. W. Stöber, A. Fink, E. Bohn, J. Colloid Solid State Chemistry Interf. Sci. 1968, 62, 62.
53. C. Kim, S. Kim, W. K. Oh, M. Choi, J. Jang, Chem. Eur. J. 2012, 18, 4902.
54. I. Santacruz, M. Isabel Nieto, J. Binner, R. Moreno, J. Eur. Ceram. Soc. 2009, 29, 881.
55. A. Neubrand, R. Lindner, P. Hoffmann, J. Am. Ceram. Soc. 2000, 83, 860.
56. M. Iijima, N. S ato, I. W. Lenggoro, H. Kamiya, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects 2009, 352, 88.
57. J. Song, C. Lu, D. Xu, Y. Ni, Y. Liu, Z. Xu, J. Liu, Polym. Int. 2010, 59, 954.
58. N. Rahmansyah, C. T. Lo, C. M. Syu, C. L. Lee, J. Appl. Polym. Sci. 2011, 122, 1236.
59. M. Y. F. Elzayat, S. El-Sayed, H. M. Osman, M. Amin, Polym. Eng. Sci. 2012, 52, 1945.
60. K. Wang, J. Wu, H. Zeng, Eur. Polym. J. 2003, 39, 1647.
61. M. K. Kilaru, J. Heikenfeld, G. Lin, J. E. Mark, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 212906.
62. J. Muñoz, Saldaña, B. Mullier, G. A. Schneider, J. Eur. Ceram. Soc. 2002, 22, 681.
63. S. Nayak, B. Sahoo, T. K. Chakia, D. Khastgir, RSC Adv. 2014, 4, 1212.
64. W. Hu, L. Li, W. Tong, G. Li, T. Yan, J. Mater. Chem. 2010, 20, 8659.
65. T. Bhimasankaram, S. V. Suryanarayana, G. Prasad, Curr. Sci. 1998, 74, 967.
66. T. Furukawa, K. Ishida, E. Fukuda, J. Appl. Phys. 1979, 50, 4904.
67. a) R. Jany, C. Richter, C. Woltmann, G. Pfanzelt, B. Förg, M. Rommel, T. Reindl, U. Waizmann, J. Weis, J. A. Mundy, D. A. Muller, H. Boschker, J. Mannhart, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1300031
68. b) G. Gou, J. M. Rondinelli, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1400042
69. c) Z. Q. Liu, W. Lu, S. W. Zeng, J. W. Deng, Z. Huang, C. J. Li, M. Motapothula, W. M. Lü, L. Sun, K. Han, J. Q. Zhong, P. Yang, N. N. Bao, W. Chen, J. S. Chen, Y. P. Feng, J. M. D. Coey, T. Venkatesan, Ariando, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1400155.
70. d) W.-N. Lin, J.-F. Ding, S.-X. Wu, Y.-F. Li, J. Lourembam, S. Shannigrahi, S.-J. Wang, T. Wu, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1300001
71. e) M. Huijben, Y. Liu, H. Boschker, V. Lauter, R. Egoavil, J. Verbeeck, S. G. E. te Velthuis, G. Rijnders, G. Koster, Adv. Mater. Interfaces 2015, 2, 1400416
72. f) Y. Yu, H. Chen, Y. Liu, V. S. J. Craig, C. Wang, L. H. Li, Y. Chen, Adv. Mater. Interfaces 2015, 2, 1400267.
73. L.-L. Sun, B. Li, Y. Zhao, W.-H. Zhong, Polymer 2010, 51, 3230.
74. J. R. Gregorio, M. Cestari, J. Polym. Sci. B 1994, 32, 859.
75. A. Bowino, G. Capannelli, S. Murani, A. Turturro, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1988, 26, 785.
76. a) G. Socrates, Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 1993, p. 366
77. b) E. Finocchio, E. Macis, R. Raiteri, G. Busca, Langmuir 2007, 23, 2505
78. c) S. Lanceros-Méndez, J. F. Mano, A. M. Costa, V. H. Schmidt, J. Macromol. Sci., Phys. 2001, B40, 517.
79. F. He, B. Luo, S. Yuan, B. Liang, C. Choong, S. O. Pehkonenc, J. Mater. Chem. 2012, 22, 11196.
80. K. Yamamoto, Y. Koga, S. Fujiwara, Diam. Relat. Mater. 2001, 10, 1921.
81. Y. C. Ke, T. B. Wu, Y. F. Xia, Polymer 2007, 48, 3324.
82. a) M. T. Darestani, T. C. Chilcott, H. G. L. Coster, J. Solid State Electrochem. 2014, 18, 595
83. b) A. K. Roy, A. Singh, K. Kumari, K. Prasad, A. Prasad, J. Appl. Phys. 2013, 3, 47
84. c) P. Dhak, D. Dhak, M. Das, K. Pramanik, P. Pramanik, Mater. Sci. Eng., B 2009, 164, 165
85. d) N. Hirose, A. R. West, J. Am. Ceram. Soc. 1996, 79, 1633.
86. J. K. Sinha, J. Sci. Instrum. 1965, 42, 696.
87. a) A. J. Lovinger, Science 1983, 220, 1115
88. b) B. Reeja-Jayan, P. Kovacik, R. Yang, H. Sojoudi, A. Ugur, D. H. Kim, C. D. Petruczok, X. Wang, A. Liu, K. K. Gleason, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1400117.