A Metal-Free, Free-Standing, Macroporous Graphene@g-C3N4 Composite Air Electrode for High-Energy Lithium Oxygen Batteries

Small

Volumn 11, Issue 23, 2015, Pages 2817-2824

  Luo, Wen Bin ^a,b   Chou, Shu Lei ^a   Wang, Jia Zhao ^a   Zhai, Yu Chun ^b   Liu, Hua Kun ^a  

^a UNIVERSITY OF WOLLONGONG   (Australia)

^b NORTHEASTERN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

free standing; g C3N4; graphene; lithium oxygen batteries; macropores; metal free

Indexed keywords

CARBON; CATHODES; CHARGING (BATTERIES); ELECTRIC BATTERIES; ELECTRIC DISCHARGES; ELECTROCATALYSTS; ELECTROCHEMICAL ELECTRODES; ELECTRODES; ENERGY STORAGE; FUEL STORAGE; GAS EMISSIONS; GRAPHENE; GREENHOUSE GASES; HYBRID MATERIALS; LITHIUM; NANOSHEETS; OXYGEN; SECONDARY BATTERIES;

DISCHARGE CAPACITIES; ENERGY STORAGE SYSTEMS; FREE-STANDING; GRAPHITIC CARBON NITRIDES; HIGH ENERGY DENSITIES; LITHIUM-OXYGEN BATTERIES; MACROPORES; METAL FREE;

LITHIUM BATTERIES;

EID: 85028203710     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201403535     Document Type: Article

References (46)

1. P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick, J. M. Tarascon, Nat. Mater. 2012, 11, 19.
2. J. Christensen, P. Albertus, R. S. Sanchez-Carrera, T. Lohmann, B. Kozinsky, R. Liedtke, J. Ahmed, A. Kojic, J. Electrochem. Soc. 2012, 159, R1.
3. M. Park, H. Sun, H. Lee, J. Lee, J. Cho, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 780.
4. K. M. Abraham, Z. Jiang, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 1.
5. R. Black, B. Adams, L. F. Nazar, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 801.
6. a) J. Xiao, D. H. Wang, W. Xu, D. Y. Wang, R. E. Williford, J. Liu, J. G. Zhang, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A487
7. b) 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.
8. L. X. Zhang, S. L. Zhang, K. J. Zhang, G. J. Xu, X. He, S. M. Dong, Z. H. Liu, C. S. Huang, L. Gu, G. L. Cui, Chem. Commun. 2013, 49, 3540.
9. Y. M. Cui, Z. Y. Wen, Y. Liu, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4727.
10. 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.
11. E. Yoo, H. S. Zhou, J. Power Sources 2013, 244, 429.
12. Y. L. Li, J. J. Wang, X. F. Li, J. Liu, D. S. Geng, J. L. Yang, R. Y. Li, X. L. Sun, Electrochem. Commun. 2011, 13, 668.
13. R. R. Mitchell, B. M. Gallant, C. V. Thompson, Y. Shao-Horn, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2952.
14. T. Zhang, H. S. Zhou, Nat. Commun. 2013, 4, 1817.
15. Z. Q. Peng, S. A. Freunberger, Y. H. Chen, P. G. Bruce, Science 2012, 337, 563.
16. a) Z. Zhang, J. Bao, C. He, Y. N. Chen, J. P. Wei, Z. Zhou, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6826
17. b) Z. Zhang, L. W. Su, M. Yang, M. Hu, J. Bao, J. P. Wei, Z. Zhou, Chem. Commun. 2014, 50, 776.
18. 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. Abd El-Hady, Y. K. Sun, L. A. Curtiss, K. Amine, Nat. Commun. 2013, 4, 2383.
19. H. G. Jung, Y. S. Jeong, J. B. Park, Y. K. Sun, B. Scrosati, Y. J. Lee, ACS Nano 2013, 7, 3532.
20. Y. C. Lu, Z. C. Xu, H. A. Gasteiger, S. Chen, K. Hamad-Schifferli, Y. Shao-Horn, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12170.
21. A. Debart, A. J. Paterson, J. Bao, P. G. Bruce, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4521.
22. F. Y. Cheng, J. A. Shen, B. Peng, Y. D. Pan, Z. L. Tao, J. Chen, Nat. Chem. 2011, 3, 79.
23. X. P. Han, Y. X. Hu, J. G. Yang, F. Y. Cheng, J. Chen, Chem. Commun. 2014, 50, 1497.
24. X. P. Han, T. R. Zhang, J. Du, F. Y. Cheng, J. Chen, Chem. Sci. 2013, 4, 368.
25. X. C. Wang, K. Maeda, A. Thomas, K. Takanabe, G. Xin, J. M. Carlsson, K. Domen, M. Antonietti, Nat. Mater. 2009, 8, 76.
26. P. Niu, L. L. Zhang, G. Liu, H. M. Cheng, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4763.
27. Y. Zheng, J. Liu, J. Liang, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6717.
28. Y. Wang, X. C. Wang, M. Antonietti, Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 68.
29. S. M. Lyth, Y. Nabae, S. Moriya, S. Kuroki, M. Kakimoto, J. Ozaki, S. Miyata, J. Phys. Chem. C. 2009, 113, 20148.
30. Y. Zheng, Y. Jiao, J. Chen, J. Liu, J. Liang, A. Du, W. M. Zhang, Z. H. Zhu, S. C. Smith, M. Jaroniec, G. Q. Lu, S. Z. Qiao, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20116.
31. Y. Zheng, Y. Jiao, M. Jaroniec, Y. G. Jin, S. Z. Qiao, Small 2012, 8, 3550.
32. S. C. Yan, Z. S. Li, Z. G. Zou, Langmuir 2009, 25, 10397.
33. X. C. Wang, X. F. Chen, A. Thomas, X. Z. Fu, M. Antonietti, Adv. Mater. 2009, 21, 1609.
34. S. B. Yang, Y. J. Gong, J. S. Zhang, L. Zhan, L. L. Ma, Z. Y. Fang, R. Vajtai, X. C. Wang, P. M. Ajayan, Adv. Mater. 2013, 25, 2452.
35. J. R. Holst, E. G. Gillan, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7373.
36. D. Yang, A. Velamakanni, G. Bozoklu, S. Park, M. Stoller, R. D. Piner, S. Stankovich, I. Jung, D. A. Field, C. A. Ventrice Jr., R. S. Ruoff, Carbon 2009, 47, 145.
37. Y. Zhao, F. Zhao, X. P. Wang, C. Y. Xu, Z. P. Zhang, G. Q. Shi, L. T. Qu, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 13934.
38. M. C. Hsiao, S. H. Liao, M. Y. Yen, C. C. Teng, S. H. Lee, N. W. Pu, C. A. Wang, Y. Sung, M. D. Ger, C. C. M. Ma, M. H. Hsiao, J. Mater. Chem. 2010, 20, 8496.
39. H. G. Jung, J. Hassoun, J. B. Park, Y. K. Sun, B. Scrosati, Nat. Chem. 2012, 4, 579.
40. D. Chalasani, B. L. Lucht, ECS Electrochem. Lett. 2012, 1, A38.
41. Y. Y. Liang, Y. G. Li, H. L. Wang, J. G. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. J. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780.
42. 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.
43. K. J. J. Mayrhofer, D. Strmcnik, B. B. Blizanac, V. Stamenkovic, M. Arenz, N. M. Markovic, Electrochim. Acta 2008, 53, 3181.
44. U. A. Paulus, T. J. Schmidt, H. A. Gasteiger, R. J. Behm, J. Electroanal. Chem. 2001, 495, 134.
45. J. Herranz, A. Garsuch, H. A. Gasteiger, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 19084.
46. W. S. Hummers , R. E. Offeman , J. Am. Chem. Soc. 1958 , 80 , 1339 .