Supramolecular Polymerization Promoted in Situ Fabrication of Nitrogen-Doped Porous Graphene Sheets as Anode Materials for Li-Ion Batteries

Advanced Energy Materials

Volumn 5, Issue 15, 2015, Pages

  Ai, Wei ^a,b   Jiang, Jian ^b   Zhu, Jianhui ^b   Fan, Zhanxi ^c   Wang, Yanlong ^b   Zhang, Hua ^c   Huang, Wei ^a,d   Yu, Ting ^b,e  

^a NANJING TECH UNIVERSITY   (China)

^b NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^c NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^d NANJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOMMUNICATIONS   (China)

^e NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

Li ion batteries; nitrogen doping; porous graphenes; supramolecular polymers

Indexed keywords

ANODES; DOPING (ADDITIVES); FABRICATION; GRAPHENE; IONS; NITROGEN; POLYMERIZATION; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

ANODE MATERIAL FOR LITHIUM ION BATTERIES; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; FUNCTIONALIZED GRAPHENE; GRAPHENES; HIGH REVERSIBLE CAPACITIES; NITROGEN-DOPING; SUPRAMOLECULAR POLYMERIZATION; SUPRAMOLECULAR POLYMERS;

LITHIUM-ION BATTERIES;

EID: 84938745252     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201500559     Document Type: Article

References (59)

1. P. Poizot, F. Dolhem, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2003.
2. Y. G. Guo, J. S. Hu, L. J. Wan, Adv. Mater. 2008, 20, 2878.
3. J. M. Tarascon, M. Armand, Nature 2001, 414, 359.
4. H. Nishihara, T. Kyotani, Adv. Mater. 2012, 24, 4473.
5. a) W. Ai, Z. Luo, J. Jiang, J. Zhu, Z. Du, Z. Fan, L. Xie, H. Zhang, W. Huang, T. Yu, Adv. Mater. 2014, 26, 6186
6. b) L. Qie, W. M. Chen, Z. H. Wang, Q. G. Shao, X. Li, L. X. Yuan, X. L. Hu, W. X. Zhang, Y. H. Huang, Adv. Mater. 2012, 24, 2047
7. c) J. Sun, H. Liu, X. Chen, D. G. Evans, W. Yang, X. Duan, Adv. Mater. 2013, 25, 1125
8. d) J. Jiang, J. Zhu, W. Ai, Z. Fan, X. Shen, C. Zou, J. Liu, H. Zhang, T. Yu, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2670.
9. a) P. Adelhelm, Y. S. Hu, L. Chuenchom, M. Antonietti, B. M. Smarsly, J. Maier, Adv. Mater. 2007, 19, 4012
10. b) F. Bonino, S. Brutti, P. Reale, B. Scrosati, L. Gherghel, J. Wu, K. Mullen, Adv. Mater. 2005, 17, 743.
11. a) K. Sato, M. Noguchi, A. Demachi, N. Oki, M. Endo, Science 1994, 264, 556
12. b) N. Takami, A. Satoh, T. Ohsaki, M. Kanda, Electrochim. Acta 1997, 42, 2537.
13. a) W. Xing, J. S. Xue, T. Zheng, A. Gibaud, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 3482
14. b) J. R. Dahn, T. Zheng, Y. Liu, J. S. Xue, Science 1995, 270, 590.
15. a) Y. Sun, Q. Wu, G. Shi, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1113
16. b) H. Bai, C. Li, G. Shi, Adv. Mater. 2011, 23, 1089.
17. E. Yoo, J. Kim, E. Hosono, H. S. Zhou, T. Kudo, I. Honma, Nano Lett. 2008, 8, 2277.
18. a) R. Mukherjee, A. V. Thomas, A. Krishnamurthy, N. Koratkar, ACS Nano 2012, 6, 7867
19. b) S. Yang, X. Feng, L. Zhi, Q. Cao, J. Maier, K. Mullen, Adv. Mater. 2010, 22, 838.
20. D. Pan, S. Wang, B. Zhao, M. Wu, H. Zhang, Y. Wang, Z. Jiao, Chem. Mater. 2009, 21, 3136.
21. X. Yang, J. Zhu, L. Qiu, D. Li, Adv. Mater. 2011, 23, 2833.
22. Y. Zhu, S. Murali, M. D. Stoller, K. J. Ganesh, W. Cai, P. J. Ferreira, A. Pirkle, R. M. Wallace, K. A. Cychosz, M. Thommes, D. Su, E. A. Stach, R. S. Ruoff, Science 2011, 332, 1537.
23. a) C. Zhang, N. Mahmood, H. Yin, F. Liu, Y. Hou, Adv. Mater. 2013, 25, 4932
24. b) W. Ai, L. Xie, Z. Du, Z. Zeng, J. Liu, H. Zhang, Y. Huang, W. Huang, T. Yu, Sci. Rep. 2013, 3, 2341
25. c) Z. Du, W. Ai, L. Xie, W. Huang, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 9164
26. d) N. N. Chai, J. Zeng, K. G. Zhou, Y. L. Xie, H. X. Wang, H. L. Zhang, C. Xu, J. X. Zhu, Q. Y. Yan, Chem. Eur. J. 2013, 19, 5948.
27. J. P. Paraknowitsch, A. Thomas, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2839.
28. X. Wang, G. Sun, P. Routh, D. H. Kim, W. Huang, P. Chen, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7067.
29. a) A. L. M. Reddy, A. Srivastava, S. R. Gowda, H. Gullapalli, M. Dubey, P. M. Ajayan, ACS Nano 2010, 4, 6337
30. b) Y. Liu, X. Wang, Y. Dong, Z. Wang, Z. Zhao, J. Qiu, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 16832.
31. Z. H. Sheng, L. Shao, J. J. Chen, W. J. Bao, F. B. Wang, X. H. Xia, ACS Nano 2011, 5, 4350.
32. H. Wang, T. Maiyalagan, X. Wang, ACS Catal. 2012, 2, 781.
33. a) Y. Liu, L. Yuan, M. Yang, Y. Zheng, L. Li, L. Gao, N. Nerngchamnong, C. T. Nai, C. S. S. Sangeeth, Y. P. Feng, C. A. Nijhuis, K. P. Loh, Nat. Commun. 2014, 5, 5461
34. b) W. Ai, Z. Z. Du, J. Q. Liu, F. Zhao, M. D. Yi, L. H. Xie, N. E. Shi, Y. W. Ma, Y. Qian, Q. L. Fan, T. Yu, W. Huang, RSC Adv. 2012, 2, 12204.
35. a) A. Ranganathan, V. R. Pedireddi, C. N. R. Rao, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1752
36. b) S. Yagai, S. Mahesh, Y. Kikkawa, K. Unoike, T. Karatsu, A. Kitamura, A. Ajayaghosh, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4691.
37. a) B. V. Lotsch, W. Schnick, Chem. Eur. J. 2007, 13, 4956
38. b) G. B. Seifer, Russ. J. Coord. Chem. 2002, 28, 301
39. c) E. M. Smolin, L. Rapoport, Cyanuric Acid and Derivatives, in Chemistry of Heterocyclic Compounds: s-Triazines and Derivatives, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ 2008, pp. 17-146.
40. a) L. Zhang, F. Zhang, X. Yang, G. Long, Y. Wu, T. Zhang, K. Leng, Y. Huang, Y. Ma, A. Yu, Y. Chen, Sci. Rep. 2013, 3, 1408
41. b) Y. Yang, K. Wu, R. Pang, X. Zhou, Y. Zhang, X. Wu, C. Wu, H. Wu, S. Guo, RSC Adv. 2013, 3, 14016
42. c) L. Lai, J. R. Potts, D. Zhan, L. Wang, C. K. Poh, C. Tang, H. Gong, Z. Shen, J. Lin, R. S. Ruoff, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7936
43. d) Y. Yan, Y. X. Yin, S. Xin, Y. G. Guo, L. J. Wan, Chem. Commun. 2012, 48, 10663.
44. a) L. Sun, C. Tian, M. Li, X. Meng, L. Wang, R. Wang, J. Yin, H. Fu, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 6462
45. b) W. Ai, X. Cao, Z. Sun, J. Jiang, Z. Du, L. Xie, Y. Wang, X. Wang, H. Zhang, W. Huang, T. Yu, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 12924
46. c) W. W. Zhou, J. X. Zhu, C. W. Cheng, J. P. Liu, H. P. Yang, C. X. Cong, C. Guan, X. T. Jia, H. J. Fan, Q. Y. Yan, C. M. Li, T. Yu, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4954.
47. a) W. Ai, Z. Du, Z. Fan, J. Jiang, Y. Wang, H. Zhang, L. Xie, W. Huang, T. Yu, Carbon 2014, 76, 148
48. b) J. Shang, L. Ma, J. Li, W. Ai, T. Yu, G. G. Gurzadyan, Sci. Rep. 2012, 2, 792.
49. a) Z. L. Wang, D. Xu, H. G. Wang, Z. Wu, X. B. Zhang, ACS Nano 2013, 7, 2422
50. b) Z. S. Wu, W. Ren, L. Xu, F. Li, H. M. Cheng, ACS Nano 2011, 5, 5463
51. c) W. Ai, J. Q. Liu, Z. Z. Du, X. X. Liu, J. Z. Shang, M. D. Yi, L. H. Xie, J. J. Zhang, H. F. Lin, T. Yu, W. Huang, RSC Adv. 2013, 3, 45.
52. a) Y. Dong, H. Pang, H. B. Yang, C. Guo, J. Shao, Y. Chi, C. M. Li, T. Yu, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7800
53. b) W. Ai, W. Zhou, Z. Du, Y. Du, H. Zhang, X. Jia, L. Xie, M. Yi, T. Yu, W. Huang, J. Mater. Chem. 2012, 22, 23439.
54. a) H. Wang, C. Zhang, Z. Liu, L. Wang, P. Han, H. Xu, K. Zhang, S. Dong, J. Yao, G. Cui, J. Mater. Chem. 2011, 21, 5430
55. b) D. Das, S. Kim, K. R. Lee, A. K. Singh, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 15128.
56. a) H. Shimoda, B. Gao, X. P. Tang, A. Kleinhammes, L. Fleming, Y. Wu, O. Zhou, Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 015502
57. b) H. S. Oktaviano, K. Yamada, K. Waki, J. Mater. Chem. 2012, 22, 25167.
58. J. Xu, I. Y. Jeon, J. M. Seo, S. Dou, L. Dai, J. B. Baek, Adv. Mater. 2014, 26, 7317.
59. Y. Fang, Y. Lv, R. Che, H. Wu, X. Zhang, D. Gu, G. Zheng, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1524.