3D Nanoporous Nitrogen-Doped Graphene with Encapsulated RuO2 Nanoparticles for Li-O2 Batteries

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 40, 2015, Pages 6137-6143

  Guo, Xianwei ^a,b   Liu, Pan ^a,b   Han, Jiuhui ^a   Ito, Yoshikazu ^a,b   Hirata, Akihiko ^a,b   Fujita, Takeshi ^a   Chen, Mingwei ^a,b,c  

^a TOHOKU UNIVERSITY   (Japan)

^b JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

^c SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

encapsulated nanoparticles, ruthenium oxides; energy storage; Li O2 batteries; nanoporous graphene

Indexed keywords

CATALYST ACTIVITY; CATHODES; DOPING (ADDITIVES); ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; ENERGY STORAGE; GRAPHENE; LITHIUM; LITHIUM BATTERIES; METALS; NANOPARTICLES; RUTHENIUM ALLOYS;

HIGH-EFFICIENCY; HIGHLY STABLES; METAL OXIDE CATALYSTS; N-DOPED; NANO-POROUS; NITROGEN DOPED GRAPHENE; OVER POTENTIAL; RUTHENIUM OXIDE;

SECONDARY BATTERIES;

EID: 84945441164     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201503182     Document Type: Article

References (48)

1. P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick, J.-M. Tarascon, Nat. Mater. 2012, 11, 19.
2. K. M. Abraham, Z. Jiang, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 1.
3. G. Girishkumar, B. McCloskey, A. C. Luntz, S. Swanson, W. Wilcke, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193.
4. F. J. Li, T. Zhang, H. S. Zhou, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1125.
5. T. Ogasawara, A. Débart, M. Holzapfel, P. Novák, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1390.
6. H.-G. Jung, J. Hassoun, J.-B. Park, Y.-K. Sun, B. Scrosati, Nat. Chem. 2012, 4, 579.
7. B. D. McCloskey, A. Speidel, R. Scheffler, D. C. Miller, V. Viswanathan, J. S. Hummelshøj, J. K. Nørskov, A. C. Luntz, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 997.
8. R. Black, B. Adams, L. Nazar, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 801.
9. Y.-C. Lu, B. M. Gallant, D. G. Kwabi, J. R. Harding, R. R. Mitchell, M. S. Whittingham, Y. Shao-Horn, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 750.
10. Y. Shao, S. Park, J. Xiao, J.-G. Zhang, Y. Wang, J. Liu, ACS Catal. 2012, 2, 844.
11. J. Lu, L. Li, J.-B. Park, Y.-K. Sun, F. Wu, K. Amine, Chem. Rev. 2014, 114, 5611.
12. M. M. OttakamThotiyl, S. A. Freunberger, Z. Q. Peng, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2012, 135, 494.
13. H.-G. Jung, J. Hassoun, J.-B. Park, Y.-K. Sun, B. Scrosati, Nat. Chem. 2012, 4, 579.
14. W. Xu, J. Z. Hu, M. H. Engelhard, S. A. Towne, J. S. Hardy, J. Xiao, J. Feng, M. Y. Hu, J. Zhang, F. Ding, M. E. Gross, J.-G. Zhang, J. Power Sources 2012, 215, 240.
15. S. J. Kang, T. Mori, S. Narizuka, W. Wilcke, H.-C. Kim, Nat. Commun. 2014, 5, 3937.
16. H.-D. Lim, K. Y. Park, H. Song, E. Y. Jang, H. Gwon, J. Kim, Y. H. Kim, M. D. Lima, R. O. Robles, X. Leprõ, R. H. Baughman, K. Kang, Adv. Mater. 2013, 25, 1348.
17. A. Debart, A. J. Paterson, J. L. Bao, P. G. Bruce, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4521.
18. R. Black, J. Lee, B. Adams, C. A. Mims, L. F. Nazar, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 392.
19. S. H. Oh, R. Black, E. Pomerantseva, J. H. Lee, L. F. Nazar, Nat. Chem. 2012, 4, 1004.
20. Y.-C. Lu, H. A. Gasteiger, Y. Shao-Horn, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19048.
21. J. J. Xu, Z. L. Wang, D. Xu, L. L. Zhang, X. B. Zhang, Nat. Commun. 2013, 4, 2438.
22. J. Lu, Y. Lei, K. C. Lau, X. Y. Luo, P. Du, J. G. Wen, R. S. Assary, U. Das, D. J. Miller, J. W. Elam, H. M. Albishri, D. A. El-Hady, Y.-K. Sun, L. A. Curtiss, K. Amine, Nat. Commun. 2013, 4, 2383.
23. E. Yilmaz, C. Yogi, K. Yamanaka, T. Ohta, H. R. Byon, Nano Lett. 2013, 13, 4679.
24. Z. L. Jian, P. Liu, F. J. Li, P. He, X. W. Guo, M. W. Chen, H. S. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 442.
25. H.-G. Jung, Y. S. Jeong, J.-B. Park, Y.-K. Sun, B. Scrosati, Y. J. Lee, ACS Nano 2013, 7, 3532.
26. G. Y. Zhao, Y. N. Niu, L. Zhang, K. N. Sun, J. Power Sources 2014, 270, 386.
27. J. J. Xu, D. Xu, Z. L. Wang, H. G. Wang, L. L. Zhang, X. B. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3887.
28. B. M. Gallant, R. R. Mitchell, D. G. Kwabi, J. G. Zhou, L. Zuin, C. V. Thompson, Y. Shao-Horn, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20800.
29. G. A. Elia, J. Hassoun, W.-J. Kwak, Y.-K. Sun, B. Scrosati, F. Mueller, D. Bresser, S. Passerini, P. Oberhumer, N. Tsiouvaras, J. Reiter, Nano Lett. 2014, 14, 6572.
30. W. Zhang, J. Zhu, H. Ang, Y. Zeng, N. Xiao, Y. Gao, W. Liu, H. H. Hng, Q. Yan, Nanoscale 2013, 5, 9651.
31. S. Y. Kim, H.-T. Lee, K.-B. Kim, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 20262.
32. J. Xiao, D. H. Mei, X. L. Li, W. Xu, D. Y. Wang, G. L. Graff, W. D. Bennett, Z. M. Nie, L. V. Saraf, I. A. Aksay, J. Liu, J.-G. Zhang, Nano Lett. 2011, 11, 5071.
33. E. Yoo, H. Zhou, ACS Nano 2011, 5, 3020.
34. E. Yoo, J. Nakamura, H. Zhou, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6928.
35. Z. L. Wang, D. Xu, J. J. Xu, L. L. Zhang, X. B. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3699.
36. G. Wu, N. H. Mack, W. Gao, S. G. Ma, R. Q. Zhong, J. T. Han, J. K. Baldwin, P. Zelenay, ACS Nano 2012, 6, 9764.
37. B. Sun, X. Huang, S. Chen, P. R. Munroe, G. Wang, Nano Lett. 2014, 14, 3145.
38. Q. Li, P. Xu, W. Gao, S. G. Ma, G. Q. Zhang, R. G. Cao, J. Cho, H.-L. Wang, G. Wu, Adv. Mater. 2014, 26, 1378.
39. X. Zhu, P. Zhang, S. Xu, X. Yan, Q. Xue, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 11665.
40. S. Liu, Y. G. Zhu, J. Xie, Y. Huo, H. Y. Yang, T. J. Zhu, G. S. Cao, X. B. Zhao, S. C. Zhang, Adv. Energy Mater. 2013, 4, 1301960.
41. Y. Cao, Z. K. Wei, J. He, J. Zang, Q. Zhang, M. S. Zheng, Q. F. Dong, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9765.
42. H. L. Wang, Y. Yang, Y. Y. Liang, G. Y. Zheng, Y. G. Li, Y. Cui, H. J. Dai, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7931.
43. Y. Ito, Y. Tanabe, H.-J. Qiu, K. Sugawara, S. Heguri, N. H. Tu, K. K. Huynh, T. Fujita, T. Takahashi, K. Tanigaki, M. W. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4822.
44. H-J. Qiu, J. L. Kang, P. Liu, A. Hirata, T. Fujita, M. W. Chen, J. Power Sources 2014, 247, 896.
45. Y. Ito, H.-J. Qiu, T. Fujita, Y. Tanabe, K. Tanigaki, M. W. Chen, Adv. Mater. 2014, 26, 4145.
46. Y. Ito, C. Weitao, T. Fujita, Z. Tang, M. W. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2131.
47. D. H. Deng, L. Yu, X. Q. Chen, G. X. Wang, L. Jin, X. L. Pan, J. Deng, G. Q. Sun, X. H. Bao, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 371.
48. J. Deng, P. J. Ren, D. H. Deng, L. Yu, F. Yang, X. H. Bao, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1919.