Citation: LI Xue-Qin, CHANG Lin, ZHAO Shen-Long, HAO Chang-Long, LU Chen-Guang, ZHU Yi-Hua, TANG Zhi-Yong. Research on Carbon-Based Electrode Materials for Supercapacitors[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(1): 130-148. doi: 10.3866/PKU.WHXB201609012
基于碳材料的超级电容器电极材料的研究
English
Research on Carbon-Based Electrode Materials for Supercapacitors
-
Key words:
- Supercapacitor
- / Energy storage mechanism
- / Carbon material
- / Electrode material
-
-
[1]
Wang, G.; Zhang, L.; Zhang, J. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 797. doi: 10.1039/C1CS15060J
-
[2]
Simon, P.; Gogotsi, Y. Nat. Mater. 2008, 7, 845. doi: 10.1038/nmat2297
-
[3]
Chu, S.; Majumdar, A. Nature 2012, 488, 294. doi: 10.1038nature11475
-
[4]
Arico, A. S.; Bruce, P.; Scrosati, B.; Tarascon, J. M.; VanSchalkwijk, W. Nat. Mater. 2005, 4, 366. doi: 10.1038nmat1368
-
[5]
Yang, Z.; Zhang, J.; Kintner Meyer, M. C.; Lu, X.; Choi, D.; Lemmon, J. P.; Liu, J. Chem. Rev. 2011, 111, 3577. doi: 10.1021/cr100290v
-
[6]
Winter, M.; Brodd, R. J. Chem. Rev. 2004, 104, 4245. doi: 10.1021/cr020730k
-
[7]
Zhang, Y.; Gui, Y.; Wu, X.; Feng, H.; Zhang, A.; Wang, L.; Xia, T. Int. J. Hydrog. Energy 2009, 34, 2467. doi: 10.1016/j.ijhydene.2008.12.078
-
[8]
Miller, J. R.; Simon, P. Science Magazine 2008, 321, 651. doi: 10.1126/science.1158736
-
[9]
Service, R. F. Science 2006, 313, 902. doi: 10.1126science.313.5789.902
-
[10]
Conway, B. Electrochemical Supercapacitors-ScientificFundamentals and Technological Applications; Plenum Press: New York, 1999; pp 11-30.
-
[11]
Long, J.W.; Bélanger, D.; Brousse, T.; Sugimoto, W.; Sassin, M. B.; Crosnier, O. Mrs. Bull. 2011, 36, 513. doi: 10.1557mrs.2011.137
-
[12]
Yu, G.; Xie, X.; Pan, L.; Bao, Z.; Cui, Y. Nano Energy 2013, 2, 213. doi: 10.1016/j.nanoen.2012.10.006
-
[13]
Bhattacharjya, D.; Yu, J. S. J. Power Sources 2014, 262, 224. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.03.143
-
[14]
Yi, H.; Wang, H.; Jing, Y.; Peng, T.; Wang, X. J. Power Sources 2015, 285, 281. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.03.106
-
[15]
Fan, W.; Xia, Y. Y.; Tjiu, W.W.; Pallathadka, P. K.; He, C.; Liu, T. J. Power Sources 2013, 243, 973. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.05.184
-
[16]
Wang, H.; Gao, Q.; Hu, J. Microporous Mesoporous Mat. 2010, 131, 89. doi: 10.1016/j.micromeso.2009.12.007
-
[17]
Cheng, Y.; Lu, S.; Zhang, H.; Varanasi, C. V.; Liu, J. Nano Lett. 2012, 12, 4206. doi: 10.1021/nl301804c
-
[18]
Soin, N.; Roy, S. S.; Mitra, S. K.; Thundat, T.; McLaughlin, J.A. J. Mater. Chem. 2012, 22, 14944. doi: 10.1039C2JM31226C
-
[19]
Wang, B.; Chen, J. S.; Wang, Z.; Madhavi, S.; Lou, X.W. D.Adv. Eng. Mater. 2012, 2, 1188. doi: 10.1002/aenm.201200008
-
[20]
Yuan, C.; Yang, L.; Hou, L.; Shen, L.; Zhang, X.; Lou, X.W.D. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7883. doi: 10.1039C2EE21745G
-
[21]
Naoi, K.; Morita, M. Electrochem. Soc. Interface 2008, 17, 44.
-
[22]
Naoi, K.; Simon, P. Electrochem. Soc. Interface 2008, 17, 34.
-
[23]
Wu, Z. S.; Ren, W.; Wang, D.W.; Li, F.; Liu, B.; Cheng, H. M.ACS Nano 2010, 4, 5835. doi: 10.1021/nn101754k
-
[24]
Sivakkumar, S.; Kim, W. J.; Choi, J. A.; MacFarlane, D. R.; Forsyth, M.; Kim, D.W. J. Power Sources 2007, 171, 1062. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.05.103
-
[25]
Chen, P. C.; Shen, G.; Shi, Y.; Chen, H.; Zhou, C. ACS Nano 2010, 4, 4403. doi: 10.1021/nn100856y
-
[26]
Yan, J.; Wang, Q.; Wei, T.; Fan, Z. Adv. Eng. Mater. 2014, 4, 1300816. doi: 10.1002/aenm.201300816
-
[27]
Wei, L.; Sevilla, M.; Fuertes, A. B.; Mokaya, R.; Yushin, G.Adv. Eng. Mater. 2011, 1, 356. doi: 10.1002/aenm.201100019
-
[28]
Yan, J.; Wei, T.; Qiao, W.; Fan, Z.; Zhang, L.; Li, T.; Zhao, Q.Electrochem. Commun. 2010, 12, 1279. doi: 10.1016/j.elecom.2010.06.037
-
[29]
Wei, L.; Sevilla, M.; Fuertes, A. B.; Mokaya, R.; Yushin, G.Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 827. doi: 10.1002adfm.201101866
-
[30]
Ania, C. O.; Khomenko, V.; Raymundo Piñero, E.; Parra, J. B.; Béguin, F. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1828. doi: 10.1002adfm.200600961
-
[31]
Zhou, H. C.; Long, J. R.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2012, 112, 673. doi: 10.1021/cr300014x
-
[32]
Sakata, Y.; Furukawa, S.; Kondo, M.; Hirai, K.; Horike, N.; Takashima, Y.; Uehara, H.; Louvain, N.; Meilikhov, M.; Tsuruoka, T. Science 2013, 339, 193. doi: 10.1126science.1231451
-
[33]
Tranchemontagne, D. J.; Mendoza Cortés, J. L.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1257. doi: 10.1039B817735J
-
[34]
Perry Iv, J. J.; Perman, J. A.; Zaworotko, M. J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1400. doi: 10.1039/B807086P
-
[35]
O'Keeffe, M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1215. doi: 10.1039B802802H
-
[36]
Furukawa, H.; Ko, N.; Go, Y. B.; Aratani, N.; Choi, S. B.; Choi, E.; Yazaydin, A. Ö.; Snurr, R. Q.; O'Keeffe, M.; Kim, J.Science 2010, 329, 424. doi: 10.1126/science.1192160
-
[37]
Farha, O. K.; Yazaydın, A. Ö.; Eryazici, I.; Malliakas, C. D.; Hauser, B. G.; Kanatzidis, M. G.; Nguyen, S. T.; Snurr, R. Q.; Hupp, J. T. Nat. Chem. 2010, 2, 944. doi: 10.1038/nchem.834
-
[38]
Farha, O. K.; Eryazici, I.; Jeong, N. C.; Hauser, B. G.; Wilmer, C. E.; Sarjeant, A. A.; Snurr, R. Q.; Nguyen, S. T.; Yazaydın, A. O. Z. R.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15016. doi: 10.1021/ja3055639
-
[39]
Zhao, X.; Xiao, B.; Fletcher, A. J.; Thomas, K. M.; Bradshaw, D.; Rosseinsky, M. J. Science 2004, 306, 1012. doi: 10.1126science.1101982
-
[40]
Sumida, K.; Rogow, D. L.; Mason, J. A.; McDonald, T. M.; Bloch, E. D.; Herm, Z. R.; Bae, T. H.; Long, J. R. Chem. Rev. 2011, 112, 724. doi: 10.1021/cr2003272
-
[41]
Yoon, M.; Srirambalaji, R.; Kim, K. Chem. Rev. 2011, 112, 1196. doi: 10.1021/cr2003147
-
[42]
Lee, J.; Farha, O. K.; Roberts, J.; Scheidt, K. A.; Nguyen, S. T.; Hupp, J. T. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1450. doi: 10.1039B807080F
-
[43]
Yanai, N.; Kitayama, K.; Hijikata, Y.; Sato, H.; Matsuda, R.; Kubota, Y.; Takata, M.; Mizuno, M.; Uemura, T.; Kitagawa, S.Nat. Mater. 2011, 10, 787. doi: 10.1038/nmat3104
-
[44]
Chen, B.; Yang, Y.; Zapata, F.; Lin, G.; Qian, G.; Lobkovsky, E. B. Adv. Mater. 2007, 19, 1693. doi: 10.1002adma.200601838
-
[45]
Sadakiyo, M.; OO kawa, H.; Shigematsu, A.; Ohba, M.; Yamada, T.; Kitagawa, H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5472. doi: 10.1021/ja300122r
-
[46]
Horcajada, P.; Chalati, T.; Serre, C.; Gillet, B.; Sebrie, C.; Baati, T.; Eubank, J. F.; Heurtaux, D.; Clayette, P.; Kreuz, C.Nature Mater. 2010, 9, 172. doi: 10.1038/nmat2608
-
[47]
Liu, B.; Shioyama, H.; Akita, T.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5390. doi: 10.1021/ja7106146
-
[48]
Li, S.L.; Xu, Q. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1656. doi: 10.1039/C3EE40507A
-
[49]
Chaikittisilp, W.; Ariga, K.; Yamauchi, Y. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 14. doi: 10.1039/C2TA00278G
-
[50]
Liu, B.; Shioyama, H.; Jiang, H.; Zhang, X.; Xu, Q. Carbon 2010, 48, 456. doi: 10.1016/j.carbon.2009.09.061
-
[51]
Jin, S. L.; Deng, H. G.; Liang, Z.; Qiao, W. M.; Ling, L. C.New Carbon Mater. 2012, 27, 87. doi: 10.1016/S1872-5805(12)60005-5
-
[52]
Hu, J.; Wang, H.; Gao, Q.; Guo, H. Carbon 2010, 48, 3599. doi: 10.1016/j.carbon.2010.06.008
-
[53]
Jiang, H. L.; Liu, B.; Lan, Y. Q.; Kuratani, K.; Akita, T.; Shioyama, H.; Zong, F.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11854. doi: 10.1021/ja203184k
-
[54]
Hu, M.; Reboul, J.; Furukawa, S.; Torad, N. L.; Ji, Q.; Srinivasu, P.; Ariga, K.; Kitagawa, S.; Yamauchi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2864. doi: 10.1021/ja208940u
-
[55]
Tang, J.; Salunkhe, R. R.; Liu, J.; Torad, N. L.; Imura, M.; Furukawa, S.; Yamauchi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1572. doi: 10.1021/ja511539a
-
[56]
Dresselhaus, M. S.; Dresselhaus, G.; Eklund, P. C. Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes: Their Properties and Applications; Academic Press: San Diego, 1996; pp 757-870.
-
[57]
Saito, R.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. J. Appl. Phys. 1993, 73, 494. doi: 10.1063/1.353358
-
[58]
Issi, J. P.; Langer, L.; Heremans, J.; Olk, C. Carbon 1995, 33, 941. doi: 10.1016/0008-6223(95)00023-7
-
[59]
Niu, C.; Sichel, E. K.; Hoch, R.; Moy, D.; Tennent, H. Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 1480. doi: 10.1063/1.118568
-
[60]
Ebbesen, T.; Lezec, H.; Hiura, H.; Bennett, J.; Ghaemi, H.; Thio, T. Nature 1996, 382, 54. doi: 10.1038/382054a0
-
[61]
Zhang, L. L.; Zhao, X. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2520. doi: 10.1039/B813846J
-
[62]
An, H. F.; Wang, X. Y.; Li, N.; Zheng, L. P.; Chen, Q. Q. Prog. Chem. 2009, 21, 1832. [安红芳, 王先友, 李娜, 郑丽萍, 陈权启. 化学进展, 2009, 21, 1832.]
-
[63]
Meng, F.; Ding, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 4098. doi: 10.1002adma.201101678
-
[64]
Fu, Y.; Cai, X.; Wu, H.; Lv, Z.; Hou, S.; Peng, M.; Yu, X.; Zou, D. Adv. Mater. 2012, 24, 5713. doi: 10.1002/adma.201202930
-
[65]
Niu, Z.; Zhou, W.; Chen, J.; Feng, G.; Li, H.; Ma, W.; Li, J.; Dong, H.; Ren, Y.; Zhao, D. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1440. doi: 10.1039/C0EE00261E
-
[66]
Kaempgen, M.; Chan, C. K.; Ma, J.; Cui, Y.; Gruner, G. Nano Lett. 2009, 9, 1872. doi: 10.1021/nl8038579
-
[67]
Hu, L.; Wu, H.; Cui, Y. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 183502. doi: 10.1063/1.3425767
-
[68]
Hu, L.; Pasta, M.; Mantia, F. L.; Cui, L.; Jeong, S.; Deshazer, H. D.; Choi, J.W.; Han, S. M.; Cui, Y. Nano Lett. 2010, 10, 708. doi: 10.1021/nl903949m
-
[69]
Brown, B.; Parker, C. B.; Stoner, B. R.; Grill, W. M.; Glass, J.T. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, K217. doi: 10.11492.093112jes
-
[70]
Zhang, H.; Cao, G.; Yang, Y. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 932. doi: 10.1039/B906812K
-
[71]
Jiang, H.; Ma, J.; Li, C. Adv. Mater. 2012, 24, 4197. doi: 10.1002/adma.201104942
-
[72]
Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. A.; Grigorieva, I.; Firsov, A. Science 2004, 306, 666. doi: 10.1126/science.1102896
-
[73]
Allen, M. J.; Tung, V. C.; Kaner, R. B. Chem. Rev. 2009, 110, 132. doi: 10.1021/cr900070d
-
[74]
Rao, C. E. N. E. R.; Sood, A. E. K.; Subrahmanyam, K. E. S.; Govindaraj, A. Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48, 7752. doi: 10.1002/anie.200901678
-
[75]
Chen, D.; Tang, L.; Li, J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 3157. doi: 10.1039/B923596E
-
[76]
Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J.W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385. doi: 10.1126/science.1157996
-
[77]
Hu, C.; Song, L.; Zhang, Z.; Chen, N.; Feng, Z.; Qu, L. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 31. doi: 10.1039/C4EE02594F
-
[78]
Dai, L. Accounts Chem. Res. 2012, 46, 31. doi: 10.1021ar300122m
-
[79]
Wassei, J. K.; Kaner, R. B. Accounts Chem. Res. 2013, 46, 2244. doi: 10.1021/ar300184v
-
[80]
Huang, X.; Zeng, Z.; Fan, Z.; Liu, J.; Zhang, H. Adv. Mater. 2012, 24, 5979. doi: 10.1002/adma.201201587
-
[81]
Chen, P.; Yang, J. J.; Li, S. S.; Wang, Z.; Xiao, T. Y.; Qian, Y.H.; Yu, S. H. Nano Energy 2013, 2, 249. doi: 10.1016/j.nanoen.2012.09.003
-
[82]
Xu, Y.; Lin, Z.; Huang, X.; Wang, Y.; Huang, Y.; Duan, X. Adv. Mater. 2013, 25, 5779. doi: 10.1002/adma.201301928
-
[83]
Lin, T. Q.; Chen, I.W.; Liu, F. X.; Yang, C. Y.; Bi, H.; Xu, F.F.; Huang, F. Q. Science 2015, 350, 1508. doi: 10.1126/science.aab3798
-
[84]
Conway, B.; Birss, V.; Wojtowicz, J. J. Power Sources 1997, 66, 1. doi: 10.1016/S0378-7753(96)02474-3
-
[85]
Wang, X. F.; Wang, D. Z.; Liang, J. Rare Metal Mat. Eng. 2003, 32, 424. [王晓峰, 王大志, 梁吉. 稀有金属材料与工程, 2003, 32, 424.]
-
[86]
Wu, Z. S.; Wang, D.W.; Ren, W.; Zhao, J.; Zhou, G.; Li, F.; Cheng, H. M. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3595. doi: 10.1002adfm.201001054
-
[87]
Hsieh, T. F.; Chuang, C. C.; Chen, W. J.; Huang, J. H.; Chen, W. T.; Shu, C. M. Carbon 2012, 50, 1740. doi: 10.1016/j.carbon.2011.12.017
-
[88]
Bélanger, D.; Brousse, L.; Long, J.W. Electrochem. Soc. Interface 2008, 17, 49.
-
[89]
Jiang, H.; Zhao, T.; Ma, J.; Yan, C.; Li, C. Chem. Commun. 2011, 47, 1264. doi: 10.1039/C0CC04134C
-
[90]
Toupin, M.; Brousse, T.; Bélanger, D. Chem. Mater. 2004, 16, 3184. doi: 10.1021/cm049649j
-
[91]
Ghodbane, O.; Ataherian, F.; Wu, N. L.; Favier, F. J. Power Sources 2012, 206, 454. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.01.103
-
[92]
Huang, M.; Li, F.; Dong, F.; Zhang, Y. X.; Zhang, L. L. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 21380. doi: 10.1039/C5TA05523G
-
[93]
Huang, M.; Mi, R.; Liu, H.; Li, F.; Zhao, X. L.; Zhang, W.; He, S. X.; Zhang, Y. X. J. Power Sources 2014, 269, 760. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.07.031
-
[94]
Shi, K.; Zhitomirsky, I. ChemElectroChem. 2015, 2, 396. doi: 10.1002/celc.201402343
-
[95]
Shi, K.; Ren, M.; Zhitomirsky, I. ACS Sustainable Chem. Eng. 2014, 2, 1289. doi: 10.1021/sc500118r
-
[96]
Liu, M.; Tjiu, W.W.; Pan, J.; Zhang, C.; Gao, W.; Liu, T.Nanoscale 2014, 6, 4233. doi: 10.1039/C3NR06650A
-
[97]
Song, Y.; Feng, D. Y.; Liu, T. Y.; Li, Y.; Liu, X. X. Nanoscale 2015, 7, 3581. doi: 10.1039/C4NR06559J
-
[98]
Zhu, S.; Zhang, H.; Chen, P.; Nie, L. H.; Li, C. H.; Li, S. K. J. Mater. Chem. A 2014, 3, 1540. doi: 10.1039/c4ta04921g
-
[99]
Yin, H.; Zhao, S.; Wan, J.; Tang, H.; Chang, L.; He, L.; Zhao, H.; Gao, Y.; Tang, Z. Adv. Mater. 2013, 25, 6270. doi: 10.1002adma.201302223
-
[100]
Reddy, A. L. M.; Ramaprabhu, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7727. doi: 10.1021/jp069006m
-
[1]
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 12
- 文章访问数: 2900
- HTML全文浏览量: 450

下载: