3D Porous N-Doped Graphene Frameworks Made of Interconnected Nanocages for Ultrahigh-Rate and Long-Life Li-O2 Batteries

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 44, 2015, Pages 6913-6920

  Zhao, Changtai T ^a   Yu, Chang ^a   Liu, Shaohong H ^a   Yang, Juan ^a   Fan, Xiaoming M ^a   Huang, Huawei W ^a   Qiu, Jieshan ^a  

^a DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

graphene frameworks; high rate; interconnected nanocages; Li O2 battery; long cycle life

Indexed keywords

AEROGELS; CHARGING (BATTERIES); DOPING (ADDITIVES); ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; LITHIUM; LITHIUM BATTERIES; RARE EARTH ADDITIONS; SECONDARY BATTERIES;

CHEMICAL COMPOSITIONS; GRAVIMETRIC ENERGY DENSITIES; HIGH RATE; HIGH SPECIFIC CAPACITY; LARGE CURRENT DENSITY; LONG CYCLES; NANOCAGES; POLYSTYRENE SPHERES;

GRAPHENE;

EID: 84948406972     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201503077     Document Type: Article

References (52)

1. a) B. G. Choi, M. Yang, W. H. Hong, J. W. Choi, Y. S. Huh, ACS Nano 2012, 6, 4020;
2. b) J. H. Lee, N. Park, B. G. Kim, D. S. Jung, K. Im, J. Hur, J. W. Choi, ACS Nano 2013, 7, 9366.
3. a) P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick, J. M. Tarascon, Nat. Mater. 2012, 11, 19;
4. b) S. H. Oh, R. Black, E. Pomerantseva, J. Lee, L. F. Nazar, Nat. Chem. 2012, 4, 1004;
5. c) K. G. Gallagher, S. Goebel, T. Greszler, M. Mathias, W. Oelerich, D. Eroglu, V. Srinivasan, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1555;
6. d) H. Wang, Y. Yang, Y. Liang, G. Zheng, Y. Li, Y. Cui, H. Dai, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7931.
7. a) J. J. Xu, D. Xu, Z. L. Wang, H. G. Wang, L. L. Zhang, X. B. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3887;
8. b) H. Lim, H. Song, J. Kim, H. Gwon, Y. Bae, K. Park, J. Hong, H. Kim, T. Kim, Y. H. Kim, X. Lepro, R. O. Robles, R. H. Baughman, K. Kang, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1;
9. c) 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. Lepro, R. H. Baughman, K. Kang, Adv. Mater. 2013, 25, 1348;
10. d) Z. L. Wang, D. Xu, J. J. Xu, L. L. Zhang, X. B. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3699;
11. e) Z. Guo, D. Zhou, X. Dong, Z. Qiu, Y. Wang, Y. Xia, Adv. Mater. 2013, 25, 5668.
12. a) X. Huang, H. Yu, H. Tan, J. Zhu, W. Zhang, C. Wang, J. Zhang, Y. Wang, Y. Lv, Z. Zeng, D. Liu, J. Ding, Q. Zhang, M. Srinivasan, P. M. Ajayan, H. H. Hng, Q. Yan, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6516;
13. b) Q. Li, P. Xu, W. Gao, S. Ma, G. Zhang, R. Cao, J. Cho, H. L. Wang, G. Wu, Adv. Mater. 2014, 26, 1378;
14. c) Z. Zhang, L. Su, M. Yang, M. Hu, J. Bao, J. Wei, Z. Zhou, Chem. Commun. 2014, 50, 776;
15. d) J. Xiao, D. Mei, X. Li, W. Xu, D. Wang, G. L. Graff, W. D. Bennett, Z. Nie, L. V. Saraf, I. A. Aksay, J. Liu, J. G. Zhang, Nano Lett. 2011, 11, 5071;
16. e) F. Li, Y. Chen, D. M. Tang, Z. Jian, C. Liu, D. Golberg, A. Yamada, H. Zhou, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1648;
17. f) W. H. Ryu, T. H. Yoon, S. H. Song, S. Jeon, Y. J. Park, I. D. Kim, Nano Lett. 2013, 13, 4190.
18. a) J. Shui, F. Du, C. Xue, Q. Li, L. Dai, ACS Nano 2014, 8, 3015;
19. b) S. Liu, Y. Zhu, J. Xie, Y. Huo, H. Y. Yang, T. Zhu, G. Cao, X. Zhao, S. Zhang, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301960;
20. c) J. Park, Y. S. Jun, W. Lee, J. A. Gerbec, K. A. See, G. D. Stucky, Chem. Mater. 2013, 25, 3779;
21. d) Y. Qin, J. Lu, P. Du, Z. Chen, Y. Ren, T. Wu, J. T. Miller, J. Wen, D. J. Miller, Z. Zhang, K. Amine, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 519;
22. e) R. R. Mitchell, B. M. Gallant, C. V. Thompsona, S. H. Yang, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2952.
23. a) A. L. M. Reddy, A. Srivastava, S. R. Gowda, H. Gullapalli, M. Dubey, P. M. Ajayan, ACS Nano 2010, 4, 6337;
24. b) L. Qu, Y. Liu, J. B. Baek, L. Dai, ACS Nano 2010, 4, 1321;
25. c) Z. S. Wu, W. Ren, L. Xu, F. Li, H. M. Cheng, ACS Nano 2011, 7, 5463;
26. d) C. Zhang, N. Mahmood, H. Yin, F. Liu, Y. Hou, Adv. Mater. 2013, 25, 4932;
27. e) Y. Su, Y. Zhang, X. Zhuang, S. Li, D. Wu, F. Zhang, X. Feng, Carbon 2013, 62, 296;
28. f) C. M. Chen, Q. Zhang, C. H. Huang, X. C. Zhao, B. S. Zhang, Q. Q. Kong, M. Z. Wang, Y. G. Yang, R. Cai, D. Sheng Su, Chem. Commun. 2012, 48, 7149;
29. g) Y. Li, J. Wang, X. Li, D. Geng, R. Li, X. Sun, Chem. Commun. 2011, 47, 9438;
30. h) Y. Cao, Z. Wei, J. He, J. Zang, M. Zheng, Q. Dong, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9765.
31. a) Y. Li, J. Chen, L. Huang, C. Li, J. D. Hong, G. Shi, Adv. Mater. 2014, 26, 4789;
32. b) W. Wei, S. Yang, H. Zhou, I. Lieberwirth, X. Feng, K. Mullen, Adv. Mater. 2013, 25, 2909;
33. c) Y. Xue, J. Liu, H. Chen, R. Wang, D. Li, J. Qu, L. Dai, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12124;
34. d) Y. Zhao, C. Hu, Y. Hu, H. Cheng, G. Shi, L. Qu, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 11371;
35. e) X. Huang, B. Sun, D. Su, D. Zhao, G. Wang, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 7973.
36. Y. Xu, Z. Lin, X. Huang, Y. Wang, Y. Huang, X. Duan, Adv. Mater. 2013, 25, 5779.
37. Y. Zhao, J. Liu, Y. Hu, H. Cheng, C. Hu, C. Jiang, L. Jiang, A. Cao, L. Qu, Adv. Mater. 2013, 25, 591.
38. a) X. Lin, L. Zhou, T. Huang, A. Yu, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 1239;
39. b) J. Li, H. Zhang, Y. Zhang, M. Wang, F. Zhang, H. Nie, Nanoscale 2013, 5, 4647;
40. c) J. J. Xu, Z. L. Wang, D. Xu, L. L. Zhang, X. B. Zhang, Nat. Commun. 2013, 4, 2438.
41. a) Z. Zhang, J. Bao, C. He, Y. Chen, J. Wei, Z. Zhou, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6826;
42. b) Y. Li, J. Wang, X. Li, D. Geng, M. N. Banis, R. Li, X. Sun, Electrochem. Commun. 2012, 18, 12;
43. c) Y. Li, J. Wang, X. Li, D. Geng, M. N. Banis, Y. Tang, D. Wang, R. Li, T. K. Sham, X. Sun, J. Mater. Chem. 2012, 22, 20170.
44. Z. Niu, J. Chen, H. H. Hng, J. Ma, X. Chen, Adv. Mater. 2012, 24, 4144.
45. 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.
46. S. Liu, Z. Wang, C. Yu, Z. Zhao, X. Fan, Z. Ling, J. Qiu, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 12033.
47. B. Sun, X. Huang, S. Chen, P. Munroe, G. Wang, Nano Lett. 2014, 14, 3145.
48. a) H. J. Peng, J. Q. Huang, M. Q. Zhao, Q. Zhang, X. B. Cheng, X. Y. Liu, W. Z. Qian, F. Wei, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2772;
49. b) P. Simon, Y. Gogotsi, Nat. Mater. 2008, 7, 845.
50. Y. Chen, F. Li, D. M. Tang, Z. Jian, C. Liu, D. Golberg, A. Yamadac, H. Zhou, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 13076.
51. W. S. Hummers, R. E. Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339.
52. J. A. Lee, S. T. Ha, H. K. Choi, D. O. Shin, S. O. Kim, S. H. Im, O. O. Park, Small 2011, 7, 2581.