Strongly Coupled 3D Hybrids of N-doped Porous Carbon Nanosheet/CoNi Alloy-Encapsulated Carbon Nanotubes for Enhanced Electrocatalysis

Small

Volumn 11, Issue 44, 2015, Pages 5940-5948

  Hou, Yang ^a   Cui, Shumao ^a   Wen, Zhenhai ^a   Guo, Xiaoru ^a   Feng, Xinliang ^b   Chen, Junhong ^a  

^a University of Wisconsin Milwaukee   (United States)

^b DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

hybrid materials, electrocatalysis; N doping, carbon nanotubes, carbon nanosheets; oxygen evolution reaction; oxygen reduction reaction

Indexed keywords

CARBON NANOTUBES; CATALYSIS; CATALYST SELECTIVITY; CATALYSTS; DEFECT STRUCTURES; DEFECTS; DOPING (ADDITIVES); ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTIC REDUCTION; FUEL CELLS; HYBRID MATERIALS; IRIDIUM; NANOSHEETS; NANOTUBES; OXYGEN; POROSITY; POROUS MATERIALS; PRECIOUS METALS; REDUCTION; YARN;

CARBON NANOSHEETS; CATALYTIC PERFORMANCE; CONDUCTIVE NETWORKS; ELECTROCATALYTIC ACTIVITY; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; NOBLE METAL CATALYSTS; OXYGEN EVOLUTION REACTION; OXYGEN REDUCTION REACTION;

CATALYST ACTIVITY;

EID: 84954562102     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201502297     Document Type: Article

References (72)

1. a) A. Morozan, P. Jegou, B. Jousselme, S. Palacin, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 21600;
2. b) K. Gong, F. Du, Z. Xia, M. Durstock, L. Dai, Science 2009, 323, 760;
3. c) Y. Hou, T. Huang, Z. Wen, S. Mao, S. Cui, J. Chen, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400337;
4. d) A. Pacuła, K. Ikeda, T. Masuda, K. Uosaki, J. Power Sources 2012, 220, 20;
5. e) T. Fujigaya, T. Uchinoumi, K. Kaneko, N. Nakashima, Chem. Commun. 2011, 47, 6843.
6. H. W. Liang, X. Zhuang, S. Brüller, X. Feng, K. Müllen, Nat. Commun. 2014, 5, 4973.
7. a) M. W. Kanan, Y. Surendranath, D. G. Nocera, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 109;
8. b) Y. Hou, J. Li, Z. Wen, S. Cui, C. Yuan, J. Chen, Nano Energy 2015, 12, 1;
9. c) R. D. L. Smith, M. S. Prévot, R. D. Fagan, Z. Zhang, P. A. Sedach, M. K. J. Siu, S. Trudel, C. P. Berlinguette, Science 2013, 340, 60.
10. a) C. Chen, Y. Kang, Z. Huo, Z. Zhu, W. Huang, H. L. Xin, J. D. Snyder, D. Li, J. A. Herron, M. Mavrikakis, M. Chi, K. L. More, Y. Li, N. M. Markovic, G. A. Somorjai, P. Yang, V. R. Stamenkovic, Science 2014, 343, 1339;
11. b) G. Beni, L. M. Schiavone, J. L. Shay, W. C. Dautremont-Smith, B. S. Schneider, Nature 1979, 282, 281.
12. X. Lu, H. M. Chan, C. L. Sun, C. M. Tseng, C. Zhao, J. Mater. Chem., A 2015, 3, 13371.
13. Y. Liu, D. C. Higgins, J. Wu, M. Fowler, Z. Chen, Electrochem. Commun. 2013, 34, 125.
14. J. Deng, L. Yu, D. Deng, X. Chen, F. Yang, X. Bao, J. Mater. Chem., A 2013, 1, 14868.
15. X. Liu, M. Park, M. G. Kim, S. Gupta, G. Wu, J. Cho, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9654-9658.
16. J. Zhang, Z. Zhao, Z. Xia, L. Dai, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 444.
17. a) S. Chen, J. Duan, J. Ran, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3693;
18. b) H. Yin, C. Zhang, F. Liu, Y. Hou, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2930;
19. 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;
20. d) S. Mao, Z. Wen, T. Huang, Y. Hou, J. Chen, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 609.
21. C. Tang, Q. Zhang, M. Q. Zhao, J. Q. Huang, X. B. Cheng, G. L. Tian, H. J. Peng, F. Wei, Adv. Mater. 2014, 26, 6100.
22. a) Z. Fan, Y. Liu, J. Yan, G. Ning, Q. Wang, T. Wei, L. Zhi, F. Wei, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 419;
23. b) G. P. Hao, A. H. Lu, W. Dong, Z. Y. Jin, X. Q. Zhang, J. T. Zhang, W. C. Li, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1421;
24. c) W. Wei, H. Liang, K. Parvez, X. Zhuang, X. Feng, K. Müllen, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1570;
25. d) T. N. Ye, L. B. Lv, X. H. Li, M. Xu, J. S. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6905;
26. e) Y. Fang, Y. Lv, R. Che, H. Wu, X. Zhang, D. Gu, G. Zheng, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1524.
27. a) L. Lu, J. Liu, Y. Hu, Y. Zhang, H. Randriamahazaka, W. Chen, Adv. Mater. 2012, 24, 4317;
28. b) P. Chen, T. Y. Xiao, Y. H. Qian, S. S. Li, S. H. Yu, Adv. Mater. 2013, 25, 3192;
29. c) H. R. Byon, B. M. Gallant, S. W. Lee, Y. Shao-Horn, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1037;
30. d) R. Lv, T. Cui, M. S. Jun, Q. Zhang, A. Cao, D. S. Su, Z. Zhang, S. H. Yoon, J. Miyawaki, I. Mochida, F. Kang, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 999;
31. e) Z. Wen, S. Ci, Y. Hou, J. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6496.
32. a) J. Deng, P. Ren, D. Deng, L. Yu, F. Yang, X. Bao, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1919;
33. b) X. Zheng, J. Deng, N. Wang, D. Deng, W. H. Zhang, X. Bao, C. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 7023;
34. c) G. Ciric-Marjanovic, I. Pašti, S. Mentus, Prog. Mater. Sci. 2015, 69, 61.
35. a) Z. Fan, J. Yan, L. Zhi, Q. Zhang, T. Wei, J. Feng, M. Zhang, W. Qian, F. Wei, Adv. Mater. 2010, 22, 3723;
36. b) M. Beidaghi, C. Wang, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4501;
37. c) J. Liu, L. Zhang, H. B. Wu, J. Lin, Z. Shen, X. W. Lou, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3709;
38. d) V. Sridhar, H. J. Kim, J. H. Jung, C. Lee, S. Park, I. K. Oh, ACS Nano 2012, 6, 10562.
39. M. Sevilla, A. B. Fuertes, ACS Nano 2014, 8, 5069.
40. Y. Meng, D. Voiry, A. Goswami, X. Zou, X. Huang, M. Chhowalla, Z. Liu, T. Asefa, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13554.
41. J. Liang, R. F. Zhou, X. M. Chen, Y. H. Tang, S. Z. Qiao, Adv. Mater. 2014, 26, 6074.
42. a) G. Zhang, B. Y. Xia, X. Wang, X. W. Lou, Adv. Mater. 2014, 26, 2408;
43. b) G. Zhang, H. B. Wu, H. E. Hoster, X. W. Lou, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 302.
44. Y. Liang, Y. Li, H. Wang, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2013.
45. a) N. Li, C. Hu, M. Cao, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 7685;
46. b) S. Cui, Z. Wen, E. C. Mattson, S. Mao, J. Chang, M. Weinert, C. J. Hirschmugl, M. Gajdardziska-Josifovska, J. Chen, J. Mater. Chem., A 2013, 1, 4462.
47. H. Li, J. Liao, Y. Feng, S. Yu, X. Zhang, Z. Jin, CrystEngComm 2012, 14, 2974.
48. Y. Hou, X. Li, Q. Zhao, G. Chen, Appl. Catal. B: Environ. 2013, 142, 80.
49. X. Chen, Q. Tang, B. He, L. Lin, L. Yu, Angew. Chem. 2014, 126, 10975.
50. B. Yang, C. Yu, Q. Yu, X. Zhang, Z. Li, L. Lei, RSC Adv. 2015, 5, 7182.
51. a) W. Ding, Z. Wei, S. Chen, X. Qi, T. Yang, J. Hu, D. Wang, L. J. Wan, S. F. Alvi, L. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11755;
52. b) X. Zou, X. Huang, A. Goswami, R. Silva, B. R. Sathe, E. Mikmeková, T. Asefa, Angew. Chem. 2014, 126, 4461.
53. J. Duan, S. Chen, S. Dai, S. Z. Qiao, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2072.
54. W. Li, F. Wang, S. Feng, J. Wang, Z. Sun, B. Li, Y. Li, J. Yang, A. A. Elzatahry, Y. Xia, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18300.
55. H. P. Cong, P. Wang, M. Gong, S. H. Yu, Nano Energy 2014, 3, 55.
56. Z. Wen, X. Wang, S. Mao, Z. Bo, H. Kim, S. Cui, G. Lu, X. Feng, J. Chen, Adv. Mater. 2012, 24, 5610.
57. H. W. Liang, W. Wei, Z. S. Wu, X. Feng, K. Müllen, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16002.
58. Z. S. Wu, L. Chen, J. Liu, K. Parvez, H. Liang, J. Shu, H. Sachdev, R. Graf, X. Feng, K. Müllen, Adv. Mater. 2014, 26, 1450.
59. W. Yang, X. Liu, X. Yue, J. Jia, S. Guo, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1436.
60. K. J. J. Mayrhofer, D. Strmcnik, B. B. Blizanac, V. Stamenkovic, M. Arenz, N. M. Markovic, Electrochim. Acta 2008, 53, 3181.
61. R. Cao, R. Thapa, H. Kim, X. Xu, M. Gyu Kim, Q. Li, N. Park, M. Liu, J. Cho, Nat. Commun. 2013, 4. 2076.
62. D. Zhou, L. Yang, L. Yu, J. Kong, X. Yao, W. Liu, Z. Xu, X. Lu, Nanoscale 2015, 7, 1501.
63. a) M. Gong, Y. Li, H. Wang, Y. Liang, J. Z. Wu, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, F. Wei, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8452;
64. b) S. Chen, J. Duan, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13567.
65. a) M. W. Louie, A. T. Bell, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12329;
66. b) L. Trotochaud, J. K. Ranney, K. N. Williams, S. W. Boettcher, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17253.
67. Y. Lee, J. Suntivich, K. J. May, E. E. Perry, Y. Shao-Horn, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 399.
68. Y. R. Zheng, M. R. Gao, Q. Gao, H. H. Li, J. Xu, Z. Y. Wu, S. H. Yu, Small 2014, 11, 182.
69. M. R. Gao, Y. F. Xu, J. Jiang, Y. R. Zheng, S. H. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2930.
70. Y. Liang, Y. Li, H. Wang, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780.
71. T. Y. Ma, S. Dai, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13925.
72. J. I. Jung, H. Y. Jeong, J. S. Lee, M. G. Kim, J. Cho, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4582.