Power from nature: Designing green battery materials from electroactive quinone derivatives and organic polymers

Journal of Materials Chemistry A

Volumn 4, Issue 32, 2016, Pages 12370-12386

  Miroshnikov, Mikhail ^a,b   Divya, Kizhmuri P ^a   Babu, Ganguli ^c   Meiyazhagan, Ashokkumar ^d   Reddy Arava, Leela Mohana ^c   Ajayan, Pulickel M ^d   John, George ^a,b  

^a CITY COLLEGE OF NEW YORK   (United States)

^b CITY UNIVERSITY OF NEW YORK   (United States)

^c Wayne State University   (United States)

^d Rice University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; CARBONYL COMPOUNDS; ELECTRIC BATTERIES; ELECTROCHEMICAL ELECTRODES; ELECTRODES; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM-ION BATTERIES; METAL IONS; METALS;

INORGANIC MATERIALS; LITHIUM-ION-BATTERY TECHNOLOGY; NATURALLY OCCURRING; POLAR FUNCTIONAL GROUPS; POLYCYCLIC AROMATICS; SCIENTIFIC COMMUNITY; SMALL ORGANIC MOLECULES; SUSTAINABLE ENERGY;

ORGANIC POLYMERS;

EID: 84981748009     PISSN: 20507488     EISSN: 20507496     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6ta03166h     Document Type: Review

References (108)

1. M. Mohri J. Power Sources 1989 26 545 551
2. K. Kang Y. S. Meng J. Breger C. P. Grey G. Ceder Science 2006 311 977 980
3. M. Armand J.-M. Tarascon Nature 2008 451 652 657
4. M. S. Whittingham Chem. Rev. 2004 104 4271
5. W. Van Schalkwijk and B. Scrosati, Advances in Lithium-ion Batteries, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2002
6. C. Lupi M. Pasquali A. Dell'Era Waste Manage. 2005 25 215 220
7. A. Manthiram J. Phys. Chem. Lett. 2011 2 176 184
8. A. K. Padhi K. S. Nanjundaswamy J. B. Goodenough J. Electrochem. Soc. 1997 144 1188 1194
9. H. Tao Z. Feng H. Liu X. Kan P. Chen Open Mater. Sci. J. 2011 5 204 214
10. R. Tian H. Liu Y. Jiang J. Chen X. Tan G. Liu L. Zhang X. Gu Y. Guo H. Wang L. Sun W. Chu ACS Appl. Mater. Interfaces 2015 7 11377 11386
11. D. Larcher J. Tarascon Nat. Chem. 2015 7 19 29
12. L. Croguennec M. R. Palacin J. Am. Chem. Soc. 2015 137 3140 3156
13. T. Ohzuku R. J. Brodd J. Power Sources 2007 174 449 456
14. N. Nitta F. Wu J. T. Lee G. Yushin Mater. Today 2015 18 252 264
15. Z. Song H. Zhou Energy Environ. Sci. 2013 6 2280 2301
16. P. Sharma D. Damien K. Nagarajan M. M. Shaijumon M. Hariharan J. Phys. Chem. Lett. 2013 4 3192 3197
17. T. Le Gall K. H. Reiman M. C. Grossel J. R. Owen J. Power Sources 2003 119-121 316 320
18. X. Han C. Chang L. Yuan T. Sun J. Sun Adv. Mater. 2007 19 1616 1621
19. Y. Liang Z. Tao J. Chen Adv. Energy Mater. 2012 2 742 769
20. P. Krishnan S. G. Advani A. K. Prasad J. Power Sources 2011 196 7755 7759
21. K. Oyaizu T. Sukegawa H. Nishide Chem. Lett. 2011 40 184 185
22. T. Yokoji H. Matsubara M. Satoh J. Mater. Chem. A 2014 2 19347 19354
23. T. Sarukawa S. Yamaguchi N. Oyama J. Electrochem. Soc. 2010 157 F196 F201
24. J. Fanous M. Wegner J. Grimminger A. Andresen M. R. Buchmeiser Chem. Mater. 2011 23 5024 5028
25. H. Chen M. Armand M. Courty M. Jiang C. P. Grey F. Dolhem J. Tarascon P. Poizot J. Am. Chem. Soc. 2009 131 8984 8988
26. M. Armand S. Grugeon H. Vezin S. Laruelle P. Ribière P. Poizot J.-M. Tarascon Nat. Mater. 2009 8 120 125
27. H. Chen M. Armand P. Poizot J.-M. Tarascon ChemSusChem 2008 4 348 355
28. B. Pan D. Zhou J. Huang L. Zhang A. K. Burrell J. T. Vaughey Z. Zhang C. Liao J. Electrochem. Soc. 2016 163 A580 A583
29. J. Bitenc K. Pirnat T. Bancic M. Gaberscek B. Genorio A. Randon-Vitanova R. Dominko ChemSusChem 2015 8 4128 4132
30. Y. Chen W. Luo M. Carter L. Zhou J. Dai K. Fu S. Lacey T. Li J. Wan X. Han Y. Bao L. Hu Nano Energy 2015 18 205 211
31. S. J. Burton S. B. Mcloughlin J. Chromatogr. 1988 435 127 137
32. M. A. Kulandainathan K. Patil A. Muthukumaran R. B. Chavan Color. Technol. 2007 123 143 151
33. H. Dave L. Ledwani Indian J. Nat. Prod. Resour. 2012 3 291 319
34. A. L. M. Reddy S. Nagarajan P. Chumyim S. R. Gowda P. Pradhan S. R. Jadhav M. Dubey G. John P. M. Ajayan Sci. Rep. 2012 2 1 5
35. S. Goriparti M. N. K. Harish S. Sampath Chem. Commun. 2013 49 7234 7236
36. Z. Zhu J. Chen J. Electrochem. Soc. 2015 162 A2393 A2405
37. Z. Zhang H. Yoshikawa K. Awaga Chem. Mater. 2016 28 1298 1303
38. P. Poizot F. Dolhem Energy Environ. Sci. 2011 4 2003
39. J. Chen Y. Liu A. I. Minett C. Lynam J. Wang G. G. Wallace Chem. Mater. 2007 43 3595 3597
40. H. H. Lee Y. Park K. H. Shin K. T. Lee S. Y. Hong ACS Appl. Mater. Interfaces 2014 6 19118 19126
41. S. Wang L. Wang K. Zhang Z. Zhu Z. Tao J. Chen Nano Lett. 2013 13 4404 4409
42. T. Nokami T. Matsuo Y. Inatomi N. Hojo T. Tsukagoshi A. Shimizu H. Kuramoto K. Komae H. Tsuyama J. Yoshida J. Am. Chem. Soc. 2012 134 19694 19700
43. M. E. Bhosale K. Krishnamoorthy Chem. Mater. 2015 27 2121 2126
44. G. S. Vadehra R. P. Maloney M. A. Garcia-garibay B. Dunn G. S. Vadehra R. P. Maloney M. A. G. Garibay B. Dunn Chem. Mater. 2014 26 7151 7157
45. Y. Morita S. Nishida T. Murata M. Moriguchi A. Ueda M. Satoh K. Arifuku K. Sato T. Takui Nat. Mater. 2011 10 947 951
46. Y. Hanyu I. Honma Sci. Rep. 2012 2 1 6
47. Z. Song T. Xu M. L. Gordin Y. B. Jiang I. T. Bae Q. Xiao H. Zhan J. Liu D. Wang Nano Lett. 2012 12 2205 2211
48. J. Wang Z. Yao C. W. Monroe J. Yang Y. Nuli Adv. Funct. Mater. 2013 23 1194 1201
49. W. Zhou H. Chen Y. Yu D. Wang Z. Cui F. J. Disalvo C. Biology N. York U. States ACS Nano 2013 7 8801 8808
50. Y. Shi G. Yu Chem. Mater. 2016 28 2466 2477
51. N. Casado G. Hernández A. Veloso S. Devaraj D. Mecerreyes M. Armand ACS Macro Lett. 2016 5 59 64
52. M. Veerababu U. V. Varadaraju R. Kothandaraman Electrochim. Acta 2016 193 80 87
53. J. Xiang K. Sato H. Tokue K. Oyaizu C. L. Ho H. Nishide W. Y. Wong M. Wei Eur. J. Inorg. Chem. 2016 2016 1030 1035
54. J. Y. Shin T. Yamada H. Yoshikawa K. Awaga H. Shinokubo Angew. Chem., Int. Ed. 2014 53 3096 3101
55. D. Wu Z. Xie Z. Zhou P. Shen Z. Chen J. Mater. Chem. A 2015 3 19137 19143
56. F. Vogtle, Supramolekulare Chemie, B. G. Teubner, Stuttgart, 1989
57. S. R. Cooper, Crown Compounds: toward Future Applications., VCH Publishers, Inc., New York, 1992
58. H.-K. Liu X. Tong Chem. Commun. 2002 56 1316 1317
59. M. Albrecht Chem. Rev. 2001 101 3457 3497
60. T. Matsunaga T. Kubota T. Sugimoto M. Satoh Chem. Lett. 2011 40 750 752
61. K. A. See S. Hug K. Schwinghammer M. A. Lumley Y. Zheng J. M. Nolt G. D. Stucky F. Wudl B. V. Lotsch R. Seshadri Chem. Mater. 2015 27 3821 3829
62. K. Sakaushi G. Nickerl F. M. Wisser D. Nishio-Hamane E. Hosono H. Zhou S. Kaskel J. Eckert Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 7850 7854
63. F. Xu X. Chen Z. Tang D. Wu R. Fu D. Jiang Chem. Commun. 2014 50 4788 4790
64. M. Chen C. Yang Z. Xu Y. Tang J. Jiang P. Liu Y. Su D. Wu RSC Adv. 2016 6 13666 13669
65. Z. Li J. Zhou R. Xu S. Liu Y. Wang P. Li W. Wu M. Wu Chem. Eng. J. 2016 287 516 522
66. A. Shimizu Y. Tsujii H. Kuramoto T. Nokami Y. Inatomi N. Hojo J. Yoshida Energy Technol. 2014 2 155 158
67. Y. Liang P. Zhang S. Yang Z. Tao J. Chen Adv. Energy Mater. 2013 3 600 605
68. K. Hernández-Burgos S. E. Burkhardt G. G. Rodriguez-Calero R. G. Hennig H. D. Abruna J. Phys. Chem. C 2014 118 6046 6051
69. L. Zhao W. Wang A. Wang K. Yuan S. Chen Y. Yang J. Power Sources 2013 233 23 27
70. T. Kawai K. Oyaizu H. Nishide Macromolecules 2015 48 2429 2434
71. Q. Zou W. Wang A. Wang Z. Yu K. Yuan Mater. Lett. 2013 117 290 293
72. W. Xu A. Read P. K. Koech D. Hu C. Wang J. Xiao A. B. Padmaperuma G. L. Graff J. Liu J.-G. Zhang J. Mater. Chem. 2011 22 4032 4039
73. Z. Zhu M. Hong D. Guo J. Shi Z. Tao J. Chen J. Am. Chem. Soc. 2014 136 16461 16464
74. K. Oyaizu W. Choi H. Nishide Polym. Adv. Technol. 2011 22 1242 1247
75. W. Choi D. Harada K. Oyaizu H. Nishide J. Am. Chem. Soc. 2011 133 19839 19843
76. P. Hoang S. Holdcroft B. L. Funt J. Electrochem. Soc. 1985 132 2129 2133
77. S. K. Gupta W. P. Weber Macromolecules 2000 33 108 114
78. K. Naoi S. Suematsu A. Manago J. Electrochem. Soc. 2000 147 420
79. B. Häupler R. Burges T. Janoschka T. Jähnert A. Wild U. S. Schubert J. Mater. Chem. A 2014 2 8999 9001
80. B. Häupler T. Hagemann C. Friebe A. Wild U. S. Schubert ACS Appl. Mater. Interfaces 2015 7 3473 3479
81. K. Oyaizu Y. Niibori A. Takahashi H. Nishide J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2013 23 243 250
82. P. Poizot J. Tarascon M. Armand C. Frayret F. Pilard F. Dolhem C. Baudequin S. Renault J. Geng Glob. Clim. Energy Proj. Standford Univ. 2010 1 19
83. J. Geng J.-P. Bonnet S. Renault F. Dolhem P. Poizot Energy Environ. Sci. 2010 3 1929 1933
84. S. Renault J. Geng F. Dolhem P. Poizot Energy Environ. Sci. 2011 47 2414 2416
85. M. Suguro S. Iwasa Y. Kusachi Y. Morioka K. Nakahara Macromol. Rapid Commun. 2007 28 1929 1933
86. T. Suga Y. J. Pu K. Oyaizu H. Nishide Bull. Chem. Soc. Jpn. 2004 77 2203 2204
87. T. Katsumata M. Satoh J. Wada M. Shiotsuki F. Sanda T. Masuda Macromol. Rapid Commun. 2006 27 1206 1211
88. P. G. Campbell M. D. Merrill B. C. Wood E. Montalvo M. a. Worsley T. F. Baumann J. Biener J. Mater. Chem. A 2014 2 17764 17770
89. G. Zhang Y. Zhou F. Yang J. Electrochem. Soc. 2015 162 H357 H365
90. N. An F. Zhang Z. Hu Z. Li L. Li Y. Yang B. Guo Z. Lei RSC Adv. 2015 5 23942 23951
91. A. Jaffe A. Saldivar Valdes H. I. Karunadasa Chem. Mater. 2015 27 3568 3571
92. L. Nasdala I. V. Pekov Eur. J. Miner. 1993 5 699 705
93. W. Lee S. Suzuki M. Miyayama Nanomaterials 2014 4 599 611
94. Y. Yu ACS Appl. Mater. Interfaces 2014 6 16267 16275
95. A. Le Comte T. Brousse D. Bélanger Electrochim. Acta 2014 137 447 453
96. G. Milczarek O. Inganas Science 2012 335 1468 1471
97. D. H. Nagaraju T. Rebis R. Gabrielsson A. Elfwing G. Milczarek O. Inganäs Adv. Energy Mater. 2013 4 1 7
98. H. K. Song G. T. R. Palmore Adv. Mater. 2006 18 1764 1768
99. Y. Li L. Liu J. Liu F. Yang N. Ren Desalination 2014 349 94 101
100. P. C. Wang J. Y. Yu K. H. Li Mater. Chem. Phys. 2011 130 1346 1350
101. L. Nyholm G. Nystrom A. Mihranyan M. Stromme Adv. Mater. 2011 23 3751 3769
102. Y.-S. Kim Y.-G. Cho D. Odkhuu N. Park H.-K. Song Sci. Rep. 2013 3 1917
103. Y. S. Zhu S. Y. Xiao M. X. Li Z. Chang F. X. Wang J. Gao Y. P. Wu J. Power Sources 2015 288 368 375
104. M. Bidikoudi D. Perganti C. S. Karagianni P. Falaras Electrochim. Acta 2015 179 228 236
105. A. C. Nwanya C. I. Amaechi A. B. C. Ekwealor R. U. Osuji M. Maaza F. I. Ezema Philos. Mag. 2015 95 1490 1498
106. E. M. Lotfabad J. Ding K. Cui A. Kohandehghan W. P. Kalisvaart M. Hazelton D. Mitlin ACS Nano 2014 8 7115 7129
107. Y. J. Kim W. Wu S.-E. Chun J. F. Whitacre C. J. Bettinger Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 20912 20917
108. W. Maiaugree S. Lowpa M. Towannang P. Rutphonsan A. Tangtrakarn S. Pimanpang P. Maiaugree N. Ratchapolthavisin W. Sang-Aroon W. Jarernboon V. Amornkitbamrung Sci. Rep. 2015 5 15230