Carbon-Stabilized High-Capacity Ferroferric Oxide Nanorod Array for Flexible Solid-State Alkaline Battery-Supercapacitor Hybrid Device with High Environmental Suitability

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 33, 2015, Pages 5384-5394

  Li, Ruizhi ^a,b   Wang, Yimeng ^b   Zhou, Cheng ^b   Wang, Chong ^b   Ba, Xin ^b   Li, Yuanyuan ^c   Huang, Xintang ^b   Liu, Jinping ^a,b  

^a WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^b CENTRAL CHINA NORMAL UNIVERSITY   (China)

^c HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

carbon stabilized Fe3< inf>O4< inf>; environmental suitability; flexible; nanorod arrays; solid state battery supercapacitor hybrid device

Indexed keywords

BINDERS; CAPACITORS; CARBON NANOTUBES; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; LITHIUM COMPOUNDS; NANORODS; REDOX REACTIONS; SECONDARY BATTERIES; SOLID STATE DEVICES; STABILITY; YARN;

ALKALINE ELECTROLYTES; ELEVATED TEMPERATURE; ENVIRONMENTAL SUITABILITY; FLEXIBLE; NANO-ROD ARRAYS; RECHARGEABLE ALKALINE BATTERIES; STRUCTURAL STABILITIES; SUPER CAPACITOR;

SOLID ELECTROLYTES;

EID: 84940664885     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201502265     Document Type: Article

References (73)

1. a) J. R. Miller, P. Simon, Science 2008, 321, 651;
2. b) M. H. Yu, Y. C. Huang, C. Li, Y. X. Zeng, W. Wang, Y. Li, P. P. Fang, X. H. Lu, Y. X. Tong, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 324.
3. a) J. Liu, Y. R. Wen, Y. Wang, P. A. Aken, J. Maier, Y. Yu, Adv. Mater. 2014, 26. 6025;
4. b) J. M. Tarascon, M. Armand, Nature 2001, 414, 359;
5. c) J. F. Ni, Y. Zhao, T. T. Liu, H. H. Zheng, L. J. Gao, C. L. Yan, L. Li, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400798;
6. d) Y. Jiang, Z. Z. Yang, W. H. Li, L. C. Zeng, F. S. Pan, M. Wang, X. Wei, G. T. Hu, L. Gu, Y. Yu, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1402104.
7. a) G. Liu, L. C. Yin, J. Pan, F. Li, L. Wen, C. Zhen, H. M. Cheng, Adv. Mater. 2015, 27, 3507;
8. b) G. Yu, X. Xie, L. Pan, Z. Bao, Y. Cui, Nano Energy 2013, 2, 213;
9. c) M. Huang, Y. Zhang, F. Li, L. Zhang, R. S. Ruoff, Z. Wen, Q. Liu, Sci. Rep. 2014, 4, 3878;
10. d) J. Yan, Q. Wang, T. Wei, Z. J. Fan, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1300816.
11. H. Kim, M. Y. Cho, M. H. Kim, K.Y. Park, H. Gown, Y. S. Lee, K. C. Roh, K. Kang, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1500.
12. J. L. Liu, M. H. Chen, L. L. Zhang, J. Jiang, J. X. Yan, Y. Z. Huang, J. Y. Lin, H. J. Fan, Z. X. Shen, Nano Lett. 2014, 14, 7180.
13. Y. Wang, Y. Xia, Electrochem. Commun. 2004, 7, 1138.
14. a) Q. Wang, Z. H. Wen, J. H. Li, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2141;
15. b) C. L. Yan, W. Xi, W. P. Si, J. W. Deng, O. G. Schmidt, Adv. Mater. 2013, 25, 539;
16. c) R. Yi, S. Chen, J. X. Song, M. L. Gordin, A. Manivannan, D. H. Wang, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7433.
17. R. T. Wang, J. W. Lang, P. Zhang, Z. Y. Lin, X. B. Yan, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2270.
18. a) H. Gwon, J. Hong, H. Kim, D. H. Seo, S. Jeon, K. Kang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 538;
19. b) L. Y. Yuan, X. H. Lu, X. Xiao, T. Zhai, J. J. Dai, F. C. Zhang, B. Hu, X. Wang, L. Gong, J. Chen, C. G. Hu, Y. X. Tong, J. Zhou, Z. L. Wang, ACS Nano 2012, 6, 656.
20. a) E. Lim, H. Kim, C. Jo, J. Chun, K. Ku, S. Kim, H. Lee, I. Nam, S. Yoon, K. Kang, J. Lee, ACS Nano 2014, 8, 8968;
21. b) S. H. Liu, Z. Y. Wang, C. Yu, H. B. Wu, G. Wang, Q. Dong, J. S. Qiu, X. W. Lou, Adv. Mater. 2013, 25, 3462;
22. c) Z. Yuan, H. J. Peng, J. Q. Huang, X. Y. Liu, D. W. Wang, X. B. Cheng, Q. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6105.
23. a) P. H. Yang, W. J. Mai, Nano Energy 2014, 8, 274;
24. b) J. W. Zhao, S. M. Xu, K. Tschulik, R. G. Compton, M. Wei, D. O'Hare, D. G. Evans, X. Duan, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2745.
25. M. Beidaghi, Y. Gogotsi, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 867.
26. G. M. Zhou, F. Li, H. M. Cheng, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1307.
27. a) M. Sasidharan, N. Gunawardhana, M. Yoshio, K. Nakashima, Ionics 2013, 19, 25;
28. b) W. M. Zhang, X. L. Wu, J. S. Hu, Y. G. Guo, L. J. Wan, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3941.
29. S. Hussain, K. Hess, J. Gearhart, K. Geiss, J. Schlager, Toxicol. In Vitro 2005, 19, 975.
30. a) H. L. Wang, Y. Y. Liang, M. Gong, Y. G. Li, W. Chang, T. Mefford, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, F. Wei, H. J. Dai, Nat Commun. 2012, 3, 917;
31. b) C. L. Long, T. Wei, J. Yan, L. L. Jiang, Z. J. Fan, ACS Nano 2013, 7, 11325.
32. H. W. Wang, Z.J. Xu, H. Yi, H. Wei, Z. H. Guo, X. F. Wang, Nano Energy 2014, 7, 86.
33. T. W. Lin, C. S. Dai, K. C. Hung, Sci. Rep. 2014, 4, 7274.
34. W. H. Shi, J. Zhu, D. H. Sim, Y. Y. Tay, Z. Lu, X. Zhang, Y. Sharma, M. Srinivasan, H. Zhang, H. H. Hng, Q. Yan, J. Mater. Chem. 2011, 21, 3422.
35. X. Zhao, C. Johnston, P. S. Grant, J. Mater. Chem. 2009, 19, 8755.
36. X. J. Zhu, Y. W. Zhu, S. Murali, M. D. Stollers, R. S. Ruoff, ACS Nano 2011, 5, 3333.
37. a) Q. T. Qu, S. B. Yang, X. L. Feng, Adv. Mater. 2011, 23, 5574;
38. b) G. X. Wang, H. Liu, J. Liu, S. Z. Qiao, G. Q. Lu, P. Munroe, H. Ahn, Adv. Mater. 2010, 22, 4944;
39. c) H. Xia, C. Y. Hong, B. Li, B. Zhao, Z. X. Lin, M. B. Zheng, S. V. Savilov, S. M. Aldoshin, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 627.
40. K. K. Lee, S. Deng, H. M. Fan, S. Mhaisalkar, H. R. Tan, E. S. Tok, K. P. Loh, W. S. Chin, C. H. Sow, Nanoscale 2012, 4, 2958.
41. a) J. Jiang, Y. Y. Li, J. P. Liu, X. T. Huang, C. Z. Yuan, X. W. Lou, Adv. Mater. 2012, 24, 5166;
42. b) C. Zhou, Y. W. Zhang, Y. Y. Li, J. P. Liu, Nano Lett. 2013, 13, 2078;
43. c) B. L. Ellis, P. Knauth, T. Djenizian, Adv. Mater. 2014, 26, 3368.
44. X. H. Lu, Y. X. Zeng, M. H. Yu, T. Zhai, C. L. Liang, S. L. Xie, M. Balogun, Y. X. Tong, Adv. Mater. 2014, 26, 3148.
45. a) X. F. Wang, X. H. Lu, B. Liu, D. Chen, Y. X. Tong, G. Z. Shen, Adv. Mater. 2014, 26, 4763;
46. b) L. F. Shen, E. Uchaker, X. G. Zhang, G. Z. Cao, Adv. Mater. 2012, 24, 6502;
47. c) D. Z. Kong, J. S. Luo, Y. L. Wang, W. N. Ren, T. Yu, Y. S. Luo, Y. P. Yang, C. W. Cheng, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3815.
48. R. Z. Li, X. Ren, F. Zhang, C. Du, J. P. Liu, Chem. Commun. 2012, 48, 5010.
49. W. Wei, S. B. Yang, H. X. Zhou, I. Lieberwirth, X. L. Feng, K. Müllen, Adv. Mater. 2013, 25, 2909.
50. S. Tiwari, R. Prakash, R. J. Choudhary, D. M. Phase, J. Phys. D: Appl. Phys. 2007, 40, 4943.
51. T. Fujii, F. M. F. de Groot, G. A. Sawatzky, F. C. Voogt, T. Hibma, K. Okada, Phys. Rev. B 1999, 59, 3195.
52. P. Periasamy, B. R. Babu, S. V. Iyer, J. Power Sources 1996, 58, 35.
53. C. Y. Kao, Y. R. Tsai, K. S. Chou, J. Power Sources 2011, 196. 5746.
54. a) X. Y. Zhao, L. Q. Ma, X. D. Shen, J. Mater. Chem. 2012, 22, 277;
55. b) X. P. Gao, S. M. Yao, T. Y. Yan, Z. Zhou, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 502.
56. a) Z. Q. Wang, Z. Q. Wu, N. Bramnik, S. Mitra, Adv. Mater. 2014, 26, 970;
57. b) A. M. Gaikwad, A. M. Zamarayeva, J. Rousseau, H. Chu, I. Derin, D. A. Steingart, Adv. Mater. 2012, 24, 5071.
58. J. Mu, B. Chen, Z. Guo, M. Zhang, Z. Zhang, P. Zhang, C. Shao, Y. Liu, Nanoscale 2011, 3, 5034.
59. D. W. Wang, Q. H. Wang, T. M. Wang, Nanotechnology 2011, 22, 135604.
60. S. P. Pang, W. H. Khoh, S. F. Chin, J. Mater. Sci. 2010, 45, 5598.
61. S. Radhakrishnan, S. Prakash, C. R. K. Rao, M. Vijayan, Electrochem. Solid-State Lett. 2009, 12, A84.
62. W. H. Zuo, C. Wang, Y. Y. Li, J. P. Liu, Sci. Rep. 2015, 5, 7780.
63. D. S. Yu, K. L. Goh, H. Wang, L. Wei, W. C. Jiang, Q. Zhang, L. M. Dai, Y. Chen, Nat. Nabotechnol. 2014, 9, 555.
64. M. F. El-Kady, V. Strong, S. Dubin, R. B. Kaner, Science 2012, 335, 1326.
65. X. H. Lu, G. M. Wang, T. Zhai, M. H. Yu, S. L. Xie, Y. C. Ling, C. L. Liang, Y. X. Tong, Y. Li, Nano Lett. 2012, 12, 5376.
66. M. Kaempgen, C. K. Chan, J. Ma, Y. Cui, G. Gruner, Nano Lett. 2009, 9, 1872.
67. J. Xu, Q. Wang, X. Wang, Q. Xiang, B. Liang, D. Chen, G. Shen, ACS Nano 2013, 7, 5453.
68. P. H. Yang,Y. Ding, Z. Y. Lin, Z. W. Chen, Y. Z. Li, P. F. Qiang, M. Ebrahimi, W. J. Mai, C. P. Wong, Z. L. Wang, Nano Lett. 2014, 14, 731.
69. X. H. Lu, M. H. Yu, G. M. Wang, T. Zhai, S. L. Xie, Y. C. Ling, Y. X. Tong, Y. Li, Adv. Mater. 2013, 25, 267.
70. W. Zilong, Z. Zhu, J. Qiu, S. Yang, J. Mater. Chem. C 2014, 2, 1331.
71. X. H. Lu, M. H. Yu, T. Zhai, G. M. Wang, S. L. Xie, T. Y. Liu, C. L. Liang, Y. X. Tong, Y. Li, Nano Lett. 2013, 13, 2628.
72. J. Wang, J. Polleux, J. Lim, B. Dunn, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14925.
73. T. Brezesinski, J. Wang, S.H. Tolbert, B. Dunn, Nat. Mater. 2010, 9, 146.