石墨烯基纤维储能器件的研究进展与展望

刘汉卿 周锋 师晓宇 史全 吴忠帅

引用本文: 刘汉卿, 周锋, 师晓宇, 史全, 吴忠帅. 石墨烯基纤维储能器件的研究进展与展望[J]. 物理化学学报, 2022, 38(9): 220401. doi: 10.3866/PKU.WHXB202204017 shu
Citation:  Hanqing Liu, Feng Zhou, Xiaoyu Shi, Quan Shi, Zhong-Shuai Wu. Recent Advances and Prospects of Graphene-Based Fibers for Application in Energy Storage Devices[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(9): 220401. doi: 10.3866/PKU.WHXB202204017 shu

石墨烯基纤维储能器件的研究进展与展望

    作者简介:


    史全,中国科学院大连化学物理研究所研究员。2008年获中国科学院大连化学物理研究所博士学位,2008年至2012年在杨百翰大学从事博士后研究,2012年至2014年在美国犹他大学工作学习。2014年1月到大连化学物理研究所工作。主要从事热化学、量热计术及能源材料领域的研究工作;
    吴忠帅,中国科学院大连化学物理研究所研究员、国家杰出青年基金获得者、英国皇家化学学会会士。2011年获中国科学院金属研究所博士学位,2011年至2015年在德国马普高分子研究所从事博士后研究,2015年6月到大连化学物理研究所工作。主要从事石墨烯等二维材料化学与高效微纳电化学能源应用的基础研究;
    通讯作者: 史全, shiquan@dicp.ac.cn; 吴忠帅, wuzs@dicp.ac.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 22125903

    国家自然科学基金 51872283

    国家自然科学基金 21903082

    国家自然科学基金 22003065

摘要: 随着小型化、可穿戴等特征的智能电子以及物联网传感设备的发展,新型纤维状柔性化、小型化电化学储能器件已成为重要的研究方向。同时,对纤维材料和柔性储能器件的性能提出了更高的要求,如可任意弯折、可拉伸、可折叠、高储能密度等。石墨烯纤维具有独特的结构、优异的导电性、良好机械性能和电化学性质,已证明了是一种极具前景、高性能的新型纤维状柔性储能材料。目前,研究者已开发了多种石墨烯基纤维微观结构的调控策略来进一步改进其性能。本文首先系统总结了石墨烯基纤维的制备方法和其性能提升的策略,然后详细讨论其在柔性化纤维状超级电容器、金属离子电池、热电发电机、太阳能电池和相变材料等储能领域中的最新应用进展。最后,对石墨烯基纤维在能源存储和转换领域中存在的挑战和机会进行了展望。

English

    1. [1]

      Jayathilaka, W. A. D. M.; Qi, K.; Qin, Y.; Chinnappan, A.; Serrano-Garcia, W.; Baskar, C.; Wang, H.; He, J.; Cui, S.; Thomas, S. W.; et al. Adv. Mater. 2019, 31, 1805921. doi: 10.1002/adma.201805921

    2. [2]

      Ates, H. C.; Yetisen, A. K.; Guder, F.; Dincer, C. Nat. Electron. 2021, 4, 13. doi: 10.1038/s41928-020-00533-1

    3. [3]

      Araki, T.; Uemura, T.; Yoshimoto, S.; Takemoto, A.; Noda, Y.; Izumi, S.; Sekitani, T. Adv. Mater. 2020, 32, 1902684. doi: 10.1002/adma.201902684

    4. [4]

      Lim, H.-R.; Kim, H. S.; Qazi, R.; Kwon, Y.-T.; Jeong, J.-W.; Yeo, W.-H. Adv. Mater. 2020, 32, 1901924. doi: 10.1002/adma.201901924

    5. [5]

      夏凯伦, 蹇木强, 张莹莹. 物理化学学报, 2016, 32, 2427. doi: 10.3866/PKU.WHXB201607261Xia, K.-L.; Jian, M.-Q.; Zhang, Y.-Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 2427. doi: 10.3866/PKU.WHXB201607261

    6. [6]

      王灏珉, 何茂帅, 张莹莹. 物理化学学报, 2019, 35, 1207. doi: 10.3866/PKU.WHXB201811011Wang, H.; He, M.; Zhang, Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35, 1207. doi: 10.3866/PKU.WHXB201811011

    7. [7]

      张树辰, 张娜, 张锦. 物理化学学报, 2020, 36, 1907021. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907021Zhang, S.; Zhang, N.; Zhang, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1907021. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907021

    8. [8]

      Cheng, Y.; Wang, R.; Sun, J.; Gao, L. Adv. Mater. 2015, 27, 7365. doi: 10.1002/adma.201503558

    9. [9]

      Kwon, S.; Hwang, Y. H.; Nam, M.; Chae, H.; Lee, H. S.; Jeon, Y.; Lee, S.; Kim, C. Y.; Choi, S.; Jeong, E. G.; et al. Adv. Mater. 2020, 32, 1903488. doi: 10.1002/adma.201903488

    10. [10]

      Yang, Z.; Zhai, Z.; Song, Z.; Wu, Y.; Liang, J.; Shan, Y.; Zheng, J.; Liang, H.; Jiang, H. Adv. Mater. 2020, 32, 1907495. doi: 10.1002/adma.201907495

    11. [11]

      Xin, S.; Guo, Y.-G.; Wan, L.-J. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1759. doi: 10.1021/ar300094m

    12. [12]

      Zhou, G.; Xu, L.; Hu, G.; Mai, L.; Cui, Y. Chem. Rev. 2019, 119, 11042. doi: 10.1021/acs.chemrev.9b00326

    13. [13]

      Wang, B.; Fang, X.; Sun, H.; He, S.; Ren, J.; Zhang, Y.; Peng, H. Adv. Mater. 2015, 27, 7854. doi: 10.1002/adma.201503441

    14. [14]

      Wang, X.; Shen, G. Nano Energy 2015, 15, 104. doi: 10.1016/j.nanoen.2015.04.011

    15. [15]

      Xu, P.; Wei, B.; Cao, Z.; Zheng, J.; Gong, K.; Li, F.; Yu, J.; Li, Q.; Lu, W.; Byun, J.-H.; et al. ACS Nano 2015, 9, 6088. doi: 10.1021/acsnano.5b01244

    16. [16]

      Weintraub, B.; Wei, Y.; Wang, Z. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8981. doi: 10.1002/anie.200904492

    17. [17]

      Chen, T.; Wang, S.; Yang, Z.; Feng, Q.; Sun, X.; Li, L.; Wang, Z.-S.; Peng, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1815. doi: 10.1002/anie.201003870

    18. [18]

      Li, R.; Xiang, X.; Tong, X.; Zou, J.; Li, Q. Adv. Mater. 2015, 27, 3831. doi: 10.1002/adma.201501333

    19. [19]

      Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666. doi: 10.1126/science.1102896

    20. [20]

      Tan, C.; Cao, X.; Wu, X.-J.; He, Q.; Yang, J.; Zhang, X.; Chen, J.; Zhao, W.; Han, S.; Nam, G.-H.; et al. Chem. Rev. 2017, 117, 6225. doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00558

    21. [21]

      Xu, M.; Liang, T.; Shi, M.; Chen, H. Chem. Rev. 2013, 113, 3766. doi: 10.1021/cr300263a

    22. [22]

      王可心, 史刘嵘, 王铭展, 杨皓, 刘忠范, 彭海琳. 物理化学学报, 2019, 35, 1112. doi: 10.3866/PKU.WHXB201805032Wang, K.; Shi, L.; Wang, M.; Yang, H.; Liu, Z.; Peng, H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35, 1112. doi: 10.3866/PKU.WHXB201805032

    23. [23]

      程熠, 王坤, 亓月, 刘忠范. 物理化学学报, 2022, 38, 2006046. doi: 10.3866/PKU.WHXB202006046Cheng, Y.; Wang, K.; Qi, Y.; Liu, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38, 2006046. doi: 10.3866/PKU.WHXB202006046

    24. [24]

      刘庆彬, 蔚翠, 何泽召, 王晶晶, 李佳, 芦伟立, 冯志红. 物理化学学报, 2016, 32, 787. doi: 10.3866/PKU.WHXB201512183Liu, Q.-B.; Yu, C.; He, Z.-Z.; Wang, J.-J.; Li, J.; Lu, W.-L.; Feng, Z.-H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 787. doi: 10.3866/PKU.WHXB201512183

    25. [25]

      Qu, L.; Liu, Y.; Baek, J.; Dai, L. ACS Nano 2010, 4, 1321. doi: 10.1021/nn901850u

    26. [26]

      Wang, X.; Li, Y.; Das, P.; Zheng, S.; Zhou, F.; Wu, Z.-S. Energy Storage Mater. 2020, 31, 156. doi: 10.1016/j.ensm.2020.06.010

    27. [27]

      Wu, Z.-S.; Parvez, K.; Winter, A.; Vieker, H.; Liu, X.; Han, S.; Turchanin, A.; Feng, X.; Muellen, K. Adv. Mater. 2014, 26, 4552. doi: 10.1002/adma.201401228

    28. [28]

      Zhang, B.; Jiang, Y. Micro Nano Lett. 2019, 14, 224. doi: 10.1049/mnl.2018.5105

    29. [29]

      Liu, H.; Sun, K.; Shi, X.; Yang, H.; Dong, H.; Kou, Y.; Das, P.; Wu, Z.-S.; Shi, Q. Energy Storage Mater. 2021, 42, 845. doi: 10.1016/j.ensm.2021.08.022

    30. [30]

      Chen, Y.; Yue, Y.-Y.; Wang, S.-R.; Zhang, N.; Feng, J.; Sun, H.-B. Adv. Electron. Mater. 2019, 5, 2779. doi: 10.1002/aelm.201900247

    31. [31]

      Xu, Z.; Gao, C. Nat. Commun. 2011, 2, 571. doi: 10.1038/ncomms1583

    32. [32]

      Meng, F.; Lu, W.; Li, Q.; Byun, J.-H.; Oh, Y.; Chou, T.-W. Adv. Mater. 2015, 27, 5113. doi: 10.1002/adma.201501126

    33. [33]

      Guan, F.-L.; An, F.; Yang, J.; Li, X.; Li, X.-H.; Yu, Z.-Z. Chin. J. Polym. Sci. 2017, 35, 1381. doi: 10.1007/s10118-017-1972-z

    34. [34]

      Weng, W.; Yang, J.; Zhang, Y.; Li, Y.; Yang, S.; Zhu, L.; Zhu, M. Adv. Mater. 2019, 32, 1902301. doi: 10.1002/adma.201902301

    35. [35]

      Xu, Z.; Gao, C. Mater. Today 2015, 18, 480. doi: 10.1016/j.mattod.2015.06.009

    36. [36]

      Fang, B.; Chang, D.; Xu, Z.; Gao, C. Adv. Mater. 2020, 32, 29. doi: 10.1002/adma.201902664

    37. [37]

      Li, X.; Zhao, T.; Wang, K.; Yang, Y.; Wei, J.; Kang, F.; Wu, D.; Zhu, H. Langmuir 2011, 27, 12164. doi: 10.1021/la202380g

    38. [38]

      Dong, Z.; Jiang, C.; Cheng, H.; Zhao, Y.; Shi, G.; Jiang, L.; Qu, L. Adv. Mater. 2012, 24, 1856. doi: 10.1002/adma.201200170

    39. [39]

      Tian, Q.; Xu, Z.; Liu, Y.; Fang, B.; Peng, L.; Xi, J.; Lia, Z.; Gao, C. Nanoscale 2017, 9, 12335. doi: 10.1039/c7nr03895j

    40. [40]

      Ansari, M. O.; Khan, M. M.; Ansari, S. A.; Amal, I.; Lee, J.; Cho, M. H. Chem. Eng. J. 2014, 242, 155. doi: 10.1016/j.cej.2013.12.033

    41. [41]

      Chen, S.; Qiu, L.; Cheng, H.-M. Chem. Rev. 2020, 120, 2811. doi: 10.1021/acs.chemrev.9b00466

    42. [42]

      Xu, Z.; Gao, C. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1267. doi: 10.1021/ar4002813

    43. [43]

      Sasikala, S. P.; Lim, J.; Kim, I. H.; Jung, H. J.; Yun, T.; Han, T. H.; Kim, S. O. Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 6013. doi: 10.1039/c8cs00299a

    44. [44]

      Behabtu, N.; Lomeda, J. R.; Green, M. J.; Higginbotham, A. L.; Sinitskii, A.; Kosynkin, D. V.; Tsentalovich, D.; Parra-Vasquez, A. N. G.; Schmidt, J.; Kesselman, E.; et al. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 406. doi: 10.1038/nnano.2010.86

    45. [45]

      Chen, D.; Feng, H.; Li, J. Chem. Rev. 2012, 112, 6027. doi: 10.1021/cr300115g

    46. [46]

      Pham, V. P.; Jang, H.-S.; Whang, D.; Choi, J.-Y. Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6276. doi: 10.1039/c7cs00224f

    47. [47]

      Huang, X.; Qi, X.; Boey, F.; Zhang, H. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 666. doi: 10.1039/c1cs15078b

    48. [48]

      Georgakilas, V.; Tiwari, J. N.; Kemp, K. C.; Perman, J. A.; Bourlinos, A. B.; Kim, K. S.; Zboril, R. Chem. Rev. 2016, 116, 5464. doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00620

    49. [49]

      Liu, Y.; Xu, Z.; Gao, W.; Cheng, Z.; Gao, C. Adv. Mater. 2017, 29, 1606794. doi: 10.1002/adma.201606794

    50. [50]

      Wu, S.; Qureshi, T.; Wang, G. Energies 2021, 14, 4614. doi: 10.3390/en14154614

    51. [51]

      Cheng, H.; Li, Q.; Zhu, L.; Chen, S. Small Methods 2021, 5, 2100502. doi: 10.1002/smtd.202100502

    52. [52]

      蹇木强, 张莹莹, 刘忠范. 物理化学学报, 2022, 38, 2007093. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007093Jian, M.; Zhang, Y.; Liu, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38, 2007093. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007093

    53. [53]

      Ni, G.-X.; Yang, H.-Z.; Ji, W.; Baeck, S.-J.; Toh, C.-T.; Ahn, J.-H.; Pereira, V. M.; Oezyilmaz, B. Adv. Mater. 2014, 26, 1081. doi: 10.1002/adma.201304156

    54. [54]

      Deng, B.; Liu, Z.; Peng, H. Adv. Mater. 2019, 31, 1800996. doi: 10.1002/adma.201800996

    55. [55]

      Wang, M.; Jang, S. K.; Jang, W.-J.; Kim, M.; Park, S.-Y.; Kim, S.-W.; Kahng, S.-J.; Choi, J.-Y.; Ruoff, R. S.; Song, Y. J.; et al. Adv. Mater. 2013, 25, 2746. doi: 10.1002/adma.201204904

    56. [56]

      Chen, T.; Dai, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 14947. doi: 10.1002/anie.201507246

    57. [57]

      Zheng, X.; Hu, Q.; Zhou, X.; Nie, W.; Li, C.; Yuan, N. Materials & Design 2021, 201, 109476. doi: 10.1016/j.matdes.2021.109476

    58. [58]

      Xu, Z.; Peng, L.; Liu, Y.; Liu, Z.; Sun, H.; Gao, W.; Gao, C. Chem. Mater. 2017, 29, 319. doi: 10.1021/acs.chemmater.6b02882

    59. [59]

      Mirabedini, A.; Foroughi, J.; Thompson, B.; Wallace, G. G. Adv. Eng. Mater. 2016, 18, 284. doi: 10.1002/adem.201500201

    60. [60]

      Huang, T.; Zheng, B.; Kou, L.; Gopalsamy, K.; Xu, Z.; Gao, C.; Meng, Y.; Wei, Z. RSC Adv. 2013, 3, 23957. doi: 10.1039/c3ra44935a

    61. [61]

      Meng, F.; Li, R.; Li, Q.; Lu, W.; Chou, T.-W. Carbon 2014, 72, 250. doi: 10.1016/j.carbon.2014.01.073

    62. [62]

      Lin, H.; Dong, H.; Xu, S.; Wang, X.; Zhang, J.; Wang, Y. Mater. Lett. 2016, 183, 147. doi: 10.1016/j.matlet.2016.07.092

    63. [63]

      Liu, Z.; Li, Z.; Xu, Z.; Xia, Z.; Hu, X.; Kou, L.; Peng, L.; Wei, Y.; Gao, C. Chem. Mater. 2014, 26, 6786. doi: 10.1021/cm5033089

    64. [64]

      Kumar, M.; Gowda, A.; Kumar, S. Part. Part. Sys. Character. 2017, 34, 2103981. doi: 10.1002/ppsc.201700003

    65. [65]

      Narayan, R.; Kim, J. E.; Kim, J. Y.; Lee, K. E.; Kim, S. O. Adv. Mater. 2016, 28, 3045. doi: 10.1002/adma.201505122

    66. [66]

      Tang, X.; Cheng, D.; Ran, J.; Li, D.; He, C.; Bi, S.; Cai, G.; Wang, X. Nanotechnol. Rev. 2021, 10, 221. doi: 10.1515/ntrev-2021-0021

    67. [67]

      Xiao, Y.; Xin, B.; Chen, Z.; Lin, L.; Liu, Y.; Hu, Z. J. Industrial Text. 2019, 48, 1348. doi: 10.1177/1528083718760805

    68. [68]

      Wu, R.; Ma, L.; Liu, X. Y. Adv. Sci. 2022, 9, 2103981. doi: 10.1002/advs.202103981

    69. [69]

      Li, J.; Li, J.; Li, L.; Yu, M.; Ma, H.; Zhang, B. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 6359. doi: 10.1039/c4ta00431k

    70. [70]

      Xin, G.; Yao, T.; Sun, H.; Scott, S. M.; Shao, D.; Wang, G.; Lian, J. Science 2015, 349, 1083. doi: 10.1126/science.aaa6502

    71. [71]

      Mirabedini, A.; Ang, A.; Nikzad, M.; Fox, B.; Lau, K.-T.; Hameed, N. Adv. Sci. 2020, 7, 1903501. doi: 10.1002/advs.201903501

    72. [72]

      Chen, K.; Wang, Q.; Niu, Z.; Chen, J. J. Energy Chem. 2018, 27, 12. doi: 10.1016/j.jechem.2017.08.015

    73. [73]

      常诚, 陈伟, 陈也, 陈永华, 陈雨, 丁峰, 樊春海, 范红金, 范战西, 龚成, 等. 物理化学学报, 2021, 37, 2108017. doi: 10.3866/PKU.WHXB202108017Chang, C.; Chen, W.; Chen, Y.; Chen, Y.; Chen, Y.; Ding, F.; Fan, C.; Fan, H. J.; Fan, Z.; Gong, C.; et al. Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37, 2108017. doi: 10.3866/PKU.WHXB202108017

    74. [74]

      Xin, G.; Zhu, W.; Deng, Y.; Cheng, J.; Zhang, L. T.; Chung, A. J.; De, S.; Lian, J. Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 168. doi: 10.1038/s41565-018-0330-9

    75. [75]

      Xu, Z.; Liu, Y.; Zhao, X.; Peng, L.; Sun, H.; Xu, Y.; Ren, X.; Jin, C.; Xu, P.; Wang, M.; et al. Adv. Mater. 2016, 28, 6449. doi: 10.1002/adma.201506426

    76. [76]

      Xu, Z.; Sun, H.; Zhao, X.; Gao, C. Adv. Mater. 2013, 25, 188. doi: 10.1002/adma.201203448

    77. [77]

      Jalili, R.; Aboutalebi, S. H.; Esrafilzadeh, D.; Shepherd, R. L.; Chen, J.; Aminorroaya-Yamini, S.; Konstantinov, K.; Minett, A. I.; Razal, J. M.; Wallace, G. G. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5345. doi: 10.1002/adfm.201300765

    78. [78]

      陈旭东, 陈召龙, 孙靖宇, 张艳锋, 刘忠范. 物理化学学报, 2016, 32, 14. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511133Chen, X.-D.; Chen, Z.-L.; Sun, J.-Y.; Zhang, Y.-F.; Liu, Z.-F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 14. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511133

    79. [79]

      陈召龙, 高鹏, 刘忠范. 物理化学学报, 2020, 36, 1907004 doi: 10.3866/PKU.WHXB201907004Chen, Z.; Gao, P.; Liu, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1907004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907004

    80. [80]

      Zheng, X.; Yao, L.; Mei, X.; Yu, S.; Zhang, W.; Qiu, Y. J. Mater. Sci. 2016, 51, 9889. doi: 10.1007/s10853-016-0222-z

    81. [81]

      Zhang, H. ACS Nano 2015, 9, 9451. doi: 10.1021/acsnano.5b05040

    82. [82]

      Xu, Z.; Liu, Z.; Sun, H.; Gao, C. Adv. Mater. 2013, 25, 3249. doi: 10.1002/adma.201300774

    83. [83]

      Liu, Y.; Xu, Z.; Zhan, J.; Li, P.; Gao, C. Adv. Mater. 2016, 28, 7941. doi: 10.1002/adma.201602444

    84. [84]

      Ma, T.; Gao, H.-L.; Cong, H.-P.; Yao, H.-B.; Wu, L.; Yu, Z.-Y.; Chen, S.-M.; Yu, S.-H. Adv. Mater. 2018, 30, 1706435. doi: 10.1002/adma.201706435

    85. [85]

      Liu, Y.; Liang, H.; Xu, Z.; Xi, J.; Chen, G.; Gao, W.; Xue, M.; Gao, C. ACS Nano 2017, 11, 4301. doi: 10.1021/acsnano.7b01491

    86. [86]

      Xiang, C.; Young, C. C.; Wang, X.; Yan, Z.; Hwang, C.-C.; Cerioti, G.; Lin, J.; Kono, J.; Pasquali, M.; Tour, J. M. Adv. Mater. 2013, 25, 4592. doi: 10.1002/adma.201301065

    87. [87]

      Zhang, Y.; Peng, J.; Li, M.; Saiz, E.; Wolf, S. E.; Cheng, Q. ACS Nano 2018, 12, 8901. doi: 10.1021/acsnano.8b04322

    88. [88]

      Cong, H.-P.; Ren, X.-C.; Wang, P.; Yu, S.-H. Sci. Rep. 2012, 2, 613. doi: 10.1038/srep00613

    89. [89]

      Uetani, K.; Ata, S.; Tomonoh, S.; Yamada, T.; Yumura, M.; Hata, K. Adv. Mater. 2014, 26, 5857. doi: 10.1002/adma.201401736

    90. [90]

      Sheng, N.; Zhu, R.; Dong, K.; Nomura, T.; Zhu, C.; Aoki, Y.; Habazaki, H.; Akiyama, T. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 4934. doi: 10.1039/c8ta11329g

    91. [91]

      Xu, X.; Chen, J.; Zhou, J.; Li, B. Adv. Mater. 2018, 30, 1705544. doi: 10.1002/adma.201705544

    92. [92]

      Peng, L.; Xu, Z.; Liu, Z.; Guo, Y.; Li, P.; Gao, C. Adv. Mater. 2017, 29, 1700589. doi: 10.1002/adma.201700589

    93. [93]

      Guo, Y.; Dun, C.; Xu, J.; Mu, J.; Li, P.; Gu, L.; Hou, C.; Hewitt, C. A.; Zhang, Q.; Li, Y.; et al. Small 2017, 13, 1702645. doi: 10.1002/smll.201702645

    94. [94]

      Li, Z.; Xu, Z.; Liu, Y.; Wang, R.; Gao, C. Nat. Commun. 2016, 7, 13684. doi: 10.1038/ncomms13684

    95. [95]

      Peng, Y.; Cui, Y. Joule 2020, 4, 724. doi: 10.1016/j.joule.2020.02.011

    96. [96]

      Zhu, B.; Li, W.; Zhang, Q.; Li, D.; Liu, X.; Wang, Y.; Xu, N.; Wu, Z.; Li, J.; Li, X.; et al. Nat. Nanotechnol. 2021. doi: 10.1038/s41565-021-00987-0

    97. [97]

      Hsu, P. C.; Song, A. Y.; Catrysse, P. B.; Liu, C.; Peng, Y. C.; Xie, J.; Fan, S. H.; Cui, Y. Science 2016, 353, 1019. doi: 10.1126/science.aaf5471

    98. [98]

      Pyun, K. R.; Ko, S. H. Mater. Today Energy 2019, 12, 431. doi: 10.1016/j.mtener.2019.04.008

    99. [99]

      Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183. doi: 10.1038/nmat1849

    100. [100]

      Shi, X.; Wu, Z. S.; Qin, J.; Zheng, S.; Wang, S.; Zhou, F.; Sun, C.; Bao, X. Adv. Mater. 2017, 29, 1703034. doi: 10.1002/adma.201703034

    101. [101]

      Zhou, C.; Gao, T.; Wang, Y.; Liu, Q.; Huang, Z.; Liu, X.; Qing, M.; Xiao, D. Small 2019, 15, 1803469. doi: 10.1002/smll.201803469

    102. [102]

      Wang, Z.; Zhang, M.; Zhou, J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 11507. doi: 10.1021/acsami.6b01958

    103. [103]

      Chen, X.; Ma, Y. Adv. Mater. Technol. 2018, 3, 1800041. doi: 10.1002/admt.201800041

    104. [104]

      Fang, J.; Xie, Z.; Wallace, G.; Wang, X. Appl. Surf. Sci. 2017, 412, 131. doi: 10.1016/j.apsusc.2017.03.257

    105. [105]

      Wang, K.; Frewin, C. L.; Esrafilzadeh, D.; Yu, C.; Wang, C.; Pancrazio, J. J.; Romero-Ortega, M.; Jalili, R.; Wallace, G. Adv. Mater. 2019, 31, 1805867. doi: 10.1002/adma.201805867

    106. [106]

      Liu, J.; Liu, G.; Xu, J.; Liu, C.; Zhou, W.; Liu, P.; Nie, G.; Duan, X.; Jiang, F. ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 6165. doi: 10.1021/acsaem.0c00001

    107. [107]

      Ma, W.; Liu, Y.; Yan, S.; Miao, T.; Shi, S.; Yang, M.; Zhang, X.; Gao, C. Nano Res. 2016, 9, 3536. doi: 10.1007/s12274-016-1231-6

    108. [108]

      Varma, S. J.; Kumar, K. S.; Seal, S.; Rajaraman, S.; Thomas, J. Adv. Sci. 2018, 5, 1800340. doi: 10.1002/advs.201800340

    109. [109]

      Yao, Y.; Lv, T.; Li, N.; Chen, Z.; Zhang, C.; Chen, T. Sci. Bull. 2020, 65, 486. doi: 10.1016/j.scib.2019.11.013

    110. [110]

      Li, G.; Hong, G.; Dong, D.; Song, W.; Zhang, X. Adv. Mater. 2018, 30, 1801754. doi: 10.1002/adma.201801754

    111. [111]

      Lee, J.; Llerena Zambrano, B.; Woo, J.; Yoon, K.; Lee, T. Adv. Mater. 2020, 32, e1902532. doi: 10.1002/adma.201902532

    112. [112]

      Yang, Z.; Zhao, W.; Niu, Y.; Zhang, Y.; Wang, L.; Zhang, W.; Xiang, X.; Li, Q. Carbon 2018, 132, 241. doi: 10.1016/j.carbon.2018.02.041

    113. [113]

      Yang, Z.; Zhu, M.; Niu, Y.; Kozliak, E.; Yao, B.; Zhang, Y.; Zhang, C.; Qin, T.; Jia, Y.; Li, Q. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1906813. doi: 10.1002/adfm.201906813

    114. [114]

      Yang, Z.; Jia, Y.; Niu, Y.; Yong, Z.; Wu, K.; Zhang, C.; Zhu, M.; Zhang, Y.; Li, Q. Chem. Eng. J. 2020, 400, 125835. doi: 10.1016/j.cej.2020.125835

    115. [115]

      Yang, Z.; Jia, Y.; Niu, Y.; Zhang, Y.; Zhang, C.; Li, P.; Zhu, M.; Li, Q. J. Energy Chem. 2020, 51, 434. doi: 10.1016/j.jechem.2020.02.023

    116. [116]

      Mo, F.; Liang, G.; Huang, Z.; Li, H.; Wang, D.; Zhi, C. Adv. Mater. 2020, 32, 1902151. doi: 10.1002/adma.201902151

    117. [117]

      Shi, X.; Pei, S.; Zhou, F.; Ren, W.; Cheng, H.-M.; Wu, Z.-S.; Bao, X. Energy Environ. Sci. 2019, 12, 1534. doi: 10.1039/c8ee02924e

    118. [118]

      Zhou, F.; Huang, H.; Xiao, C.; Zheng, S.; Shi, X.; Qin, J.; Fu, Q.; Bao, X.; Feng, X.; Mullen, K.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 8198. doi: 10.1021/jacs.8b03235

    119. [119]

      Yu, G.-H.; Han, Q.; Qu, L.-T. Chin. J. Polym. Sci. 2019, 37, 535. doi: 10.1007/s10118-019-2245-9

    120. [120]

      Yu, D.; Goh, K.; Wang, H.; Wei, L.; Jiang, W.; Zhang, Q.; Dai, L.; Chen, Y. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 555. doi: 10.1038/nnano.2014.93

    121. [121]

      Ma, W.; Zhang, Y.; Pan, S.; Cheng, Y.; Shao, Z.; Xiang, H.; Chen, G.; Zhu, L.; Weng, W.; Bai, H.; et al. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 7009. doi: 10.1039/d0cs01603a

    122. [122]

      Huang, L.; Santiago, D.; Loyselle, P.; Dai, L. Small 2018, 14, 1800879. doi: 10.1002/smll.201800879

    123. [123]

      Zheng, S.; Shi, X.; Das, P.; Wu, Z. S.; Bao, X. Adv. Mater. 2019, e1900583. doi: 10.1002/adma.201900583

    124. [124]

      Chen, D.; Jiang, K.; Huang, T.; Shen, G. Adv. Mater. 2020, 32, 1901806. doi: 10.1002/adma.201901806

    125. [125]

      Cheng, H.; Meng, J.; Wu, G.; Chen, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 17465. doi: 10.1002/anie.201911023

    126. [126]

      Dhawale, D. S.; Benzigar, M. R.; Wahab, M. A.; Anand, C.; Varghese, S.; Balasubramanian, V. V.; Aldeyab, S. S.; Ariga, K.; Vinu, A. Electrochim. Acta 2012, 77, 256. doi: 10.1016/j.electacta.2012.05.095

    127. [127]

      Shao, Y.; El-Kady, M. F.; Wang, L. J.; Zhang, Q.; Li, Y.; Wang, H.; Mousavi, M. F.; Kaner, R. B. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 3639. doi: 10.1039/c4cs00316k

    128. [128]

      Wang, G.; Zhang, L.; Zhang, J. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 797. doi: 10.1039/c1cs15060j

    129. [129]

      Liu, L.; Niu, Z.; Chen, J. Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 4340. doi: 10.1039/c6cs00041j

    130. [130]

      Meng, J.; Nie, W.; Zhang, K.; Xu, F.; Ding, X.; Wang, S.; Qiu, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 13652. doi: 10.1021/acsami.8b04438

    131. [131]

      Meng, Y.; Zhao, Y.; Hu, C.; Cheng, H.; Hu, Y.; Zhang, Z.; Shi, G.; Qu, L. Adv. Mater. 2013, 25, 2326. doi: 10.1002/adma.201300132

    132. [132]

      Li, Q.; Cheng, H.; Wu, X.; Wang, C.-F.; Wu, G.; Chen, S. J. Mater. Chem. A 2018, 6, 14112. doi: 10.1039/c8ta02124d

    133. [133]

      Jia, Y.; Ahmed, A.; Jiang, X.; Zhou, L.; Fan, Q.; Shao, J. Electrochim. Acta 2020, 354, 136731. doi: 10.1016/j.electacta.2020.136731

    134. [134]

      Park, H.; Ambade, R. B.; Noh, S. H.; Eom, W.; Koh, K. H.; Ambade, S. B.; Lee, W. J.; Kim, S. H.; Han, T. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 9011. doi: 10.1021/acsami.8b17908

    135. [135]

      Cai, W.; Lai, T.; Ye, J. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 5060. doi: 10.1039/c5ta00365b

    136. [136]

      Sun, J.; Wu, C.; Sun, X.; Hu, H.; Zhi, C.; Hou, L.; Yuan, C. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 9443. doi: 10.1039/c7ta00932a

    137. [137]

      Jiang, Y.; Liu, J. Energy Environm. Mater. 2019, 2, 30. doi: 10.1002/eem2.12028

    138. [138]

      Sun, J.; Guo, L.; Sun, X.; Zhang, J.; Hou, L.; Li, L.; Yang, S.; Yuan, C. Batteries Supercaps 2019, 2, 820. doi: 10.1002/batt.201900021

    139. [139]

      Wu, N.; Bai, X.; Pan, D.; Dong, B.; Wei, R.; Naik, N.; Patil, R. R.; Guo, Z. Adv. Mater. Interfaces 2021, 8. doi: 10.1002/admi.202001710

    140. [140]

      Jiang, B.; Tian, C.; Wang, L.; Sun, L.; Chen, C.; Nong, X.; Qiao, Y.; Fu, H. Appl. Surf. Sci. 2012, 258, 3438. doi: 10.1016/j.apsusc.2011.11.091

    141. [141]

      Jiang, S.; Dong, S.; Wu, L.; Chen, Z.; Shen, L.; Zhang, X. J. Electroanal. Chem. 2019, 842, 82. doi: 10.1016/j.jelechem.2019.04.042

    142. [142]

      Wu, G.; Tan, P.; Wu, X.; Peng, L.; Cheng, H.; Wang, C.-F.; Chen, W.; Yu, Z.; Chen, S. Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1702493. doi: 10.1002/adfm.201702493

    143. [143]

      Azhagan, M. V. K.; Vaishampayan, M. V.; Shelke, M. V. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 2152. doi: 10.1039/c3ta14076h

    144. [144]

      Chang, X.; El-Kady, M. F.; Huang, A.; Lin, C.-W.; Aguilar, S.; Anderson, M.; Zhu, J. Z. J.; Kaner, R. B. Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2102397. doi: 10.1002/adfm.202102397

    145. [145]

      Liu, T.; Finn, L.; Yu, M.; Wang, H.; Zhai, T.; Lu, X.; Tong, Y.; Li, Y. Nano Lett. 2014, 14, 2522. doi: 10.1021/nl500255v

    146. [146]

      Boota, M.; Gogotsi, Y. Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1802917. doi: 10.1002/aenm.201802917

    147. [147]

      Jiang, Q.; Kurra, N.; Alhabeb, M.; Gogotsi, Y.; Alshareef, H. N. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1703043. doi: 10.1002/aenm.201703043

    148. [148]

      Wu, H.; Guo, Z.; Li, M.; Hu, G.; Tang, T.; Wen, J.; Li, X.; Huang, H. Electrochim. Acta 2021, 370, 137758. doi: 10.1016/j.electacta.2021.137758

    149. [149]

      Zheng, X.; Yao, L.; Qiu, Y.; Wang, S.; Zhang, K. ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 4335. doi: 10.1021/acsaem.9b00558

    150. [150]

      Yang, Q.; Xu, Z.; Fang, B.; Huang, T.; Cai, S.; Chen, H.; Liu, Y.; Gopalsamy, K.; Gao, W.; Gao, C. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 22113. doi: 10.1039/c7ta07999k

    151. [151]

      Kou, L.; Huang, T.; Zheng, B.; Han, Y.; Zhao, X.; Gopalsamy, K.; Sun, H.; Gao, C. Nat. Commun. 2014, 5, 3754. doi: 10.1038/ncomms4754

    152. [152]

      Ma, Y.; Li, P.; Sedloff, J. W.; Zhang, X.; Zhang, H.; Liu, J. ACS Nano 2015, 9, 1352. doi: 10.1021/nn505412v

    153. [153]

      Qu, G.; Cheng, J.; Li, X.; Yuan, D.; Chen, P.; Chen, X.; Wang, B.; Peng, H. Adv. Mater. 2016, 28, 3646. doi: 10.1002/adma.201600689

    154. [154]

      He, N.; Liao, J.; Zhao, F.; Gao, W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 15211. doi: 10.1021/acsami.0c00182

    155. [155]

      Lu, Z.; Foroughi, J.; Wang, C.; Long, H.; Wallace, G. G. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1702047. doi: 10.1002/aenm.201702047

    156. [156]

      Zhai, S.; Wang, C.; Karahan, H. E.; Wang, Y.; Chen, X.; Sui, X.; Huang, Q.; Liao, X.; Wang, X.; Chen, Y. Small 2018, 14, 1800582. doi: 10.1002/smll.201800582

    157. [157]

      Zhou, X.; Qin, Y.; He, X.; Li, Q.; Sun, J.; Lei, Z.; Liu, Z.-H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 11833. doi: 10.1021/acsami.9b21874

    158. [158]

      Tang, M.; Wu, Y.; Yang, J.; Xue, Y. J. Alloy. Compd. 2020, 828, 153622. doi: 10.1016/j.jallcom.2019.153622

    159. [159]

      Ni, T.; Wang, S.; Shi, J.; Du, X.; Cheng, Q.; Dong, Z.; Ruan, L.; Zeng, W.; Guo, X.; Ren, X.; et al. Adv. Mater. Technol. 2020, 5, 2000268. doi: 10.1002/admt.202000268

    160. [160]

      Wen, P.; Lu, P.; Shi, X.; Yao, Y.; Shi, H.; Liu, H.; Yu, Y.; Wu, Z.-S. Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2002930. doi: 10.1002/aenm.202002930

    161. [161]

      Yan, F.; Tang, X.; Wei, Y.; Chen, L.; Cao, G.; Zhang, M.; Wang, T. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 12672. doi: 10.1039/c5ta02107c

    162. [162]

      Li, S.; Shu, K.; Zhao, C.; Wang, C.; Guo, Z.; Wallace, G.; Liu, H. K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 16679. doi: 10.1021/am503572w

    163. [163]

      Fang, X.; Weng, W.; Ren, J.; Peng, H. Adv. Mater. 2016, 28, 491. doi: 10.1002/adma.201504241

    164. [164]

      Hoshide, T.; Zheng, Y.; Hou, J.; Wane, Z.; Li, Q.; Zhao, Z.; Ma, R.; Sasaki, T.; Geng, F. Nano Lett. 2017, 17, 3543. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b00623

    165. [165]

      Chong, W. G.; Huang, J.-Q.; Xu, Z.-L.; Qin, X.; Wang, X.; Kim, J.-K. Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1604815. doi: 10.1002/adfm.201604815

    166. [166]

      Rao, J.; Liu, N.; Zhang, Z.; Su, J.; Li, L.; Xiong, L.; Gao, Y. Nano Energy 2018, 51, 425. doi: 10.1016/j.nanoen.2018.06.067

    167. [167]

      Zhang, Y.; Bi, Z.; Liang, Y.; Zuo, W.; Xu, G.; Zhu, M. Energy Storage Mater. 2022, 48, 35. doi: 10.1016/j.ensm.2022.03.002

    168. [168]

      Xu, T.; Ji, W.; Wang, X.; Zhang, Y.; Zeng, H.; Mao, L.; Zhang, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202115074. doi: 10.1002/anie.202115074

    169. [169]

      Yin, F.; Hu, J.; Hong, Z.; Wang, H.; Liu, G.; Shen, J.; Wang, H.-L.; Zhang, K.-Q. RSC Adv. 2020, 10, 5722. doi: 10.1039/c9ra10823h

    170. [170]

      Sheng, L.; Wei, T.; Liang, Y.; Jiang, L.; Qu, L.; Fan, Z. Carbon 2017, 120, 17. doi: 10.1016/j.carbon.2017.05.033

    171. [171]

      Kanahashi, K.; Pu, J.; Takenobu, T. Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1902842. doi: 10.1002/aenm.201902842

    172. [172]

      Shi, X.-L.; Zou, J.; Chen, Z.-G. Chem. Rev. 2020, 120, 7399. doi: 10.1021/acs.chemrev.0c00026

    173. [173]

      Wang, T.; Liu, C.; Jiang, F.; Xu, Z.; Wang, X.; Li, X.; Li, C.; Xu, J.; Yang, X. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 17560. doi: 10.1039/c7cp02011b

    174. [174]

      Lin, Y.; Liu, J.; Wang, X.; Xu, J.; Liu, P.; Nie, G.; Liu, C.; Jiang, F. Comp. Commun. 2019, 16, 79. doi: 10.1016/j.coco.2019.09.002

    175. [175]

      Ma, W.; Liu, Y.; Yan, S.; Miao, T.; Shi, S.; Xu, Z.; Zhang, X.; Gao, C. Nano Res. 2018, 11, 741. doi: 10.1007/s12274-017-1683-3

    176. [176]

      李淏淼, 董化, 李璟睿, 吴朝新. 物理化学学报, 2021, 37, 2007006. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007006Li, H.; Dong, H.; Li, J.; Wu, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37, 2007006. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007006

    177. [177]

      S. Wageh, Ahmed A. Al-Ghamdi, 赵丽. 物理化学学报, 2022, 38, 2111009. doi: 10.3866/PKU.WHXB202111009Wageh, S.; Al-Ghamdi, A. A.; Zhao, L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38, 2111009. doi: 10.3866/PKU.WHXB202111009

    178. [178]

      臧子豪, 李晗升, 姜显园, 宁志军. 物理化学学报, 2021, 37, 2007090. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007090Zang, Z.; Li, H.; Jiang, X.; Ning, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37, 2007090. doi: 10.3866/PKU.WHXB202007090

    179. [179]

      周文韬, 陈怡华, 周欢萍. 物理化学学报, 2021, 37, 2009044. doi: 10.3866/PKU.WHXB202009044Zhou, W.; Chen, Y.; Zhou, H. Acta Physico-Chimica Sinica 2021, 37, 2009044. doi: 10.3866/PKU.WHXB202009044

    180. [180]

      Yang, Z.; Sun, H.; Chen, T.; Qiu, L.; Luo, Y.; Peng, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7545. doi: 10.1002/anie.201301776

    181. [181]

      Liu, K.; Chen, Z.; Lv, T.; Yao, Y.; Li, N.; Li, H.; Chen, T. Nano-Micro Lett. 2020, 12, 64. doi: 10.1007/s40820-020-0390-x

    182. [182]

      Lin, Y.-K.; Hong, Y.-T.; Shyue, J.-J.; Hsueh, C.-H. Superlattices Microstruct. 2019, 126, 42. doi: 10.1016/j.spmi.2018.12.015

    183. [183]

      Oh, W.-C.; Areerob, Y. Kor. Ceram. Soc. 2021, 58, 50. doi: 10.1007/s43207-020-00063-8

    184. [184]

      Ishikawa, R.; Watanabe, S.; Yamazaki, S.; Oya, T.; Tsuboi, N. ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 171. doi: 10.1021/acsaem.8b01606

    185. [185]

      Sun, K.; Kou, Y.; Dong, H.; Ye, S.; Zhao, D.; Liu, J.; Shi, Q. J. Mater. Chem. A 2020, 9, 1213. doi: 10.1039/D0TA09035B

    186. [186]

      Sun, K.; Dong, H.; Kou, Y.; Yang, H.; Liu, H.; Li, Y.; Shi, Q. Chem. Eng. J. 2021, 419, 129637. doi: 10.1016/j.cej.2021.129637

    187. [187]

      Kou, Y.; Sun, K.; Luo, J.; Zhou, F.; Huang, H.; Wu, Z.; Shi, Q. Energy Storage Mater. 2020, 34, 508. doi: 10.1016/j.ensm.2020.10.014

    188. [188]

      Li, Y.; Sun, K.; Kou, Y.; Liu, H.; Wang, L.; Yin, N.; Dong, H.; Shi, Q. Chem. Eng. J. 2022, 429, 132439. doi: 10.1016/j.cej.2021.132439

    189. [189]

      Chen, X.; Gao, H.; Tang, Z.; Dong, W.; Li, A.; Wang, G. Energy Environ. Sci. 2020, 13, 4498. doi: 10.1039/d0ee01355b

    190. [190]

      Chen, X.; Tang, Z.; Liu, P.; Gao, H.; Chang, Y.; Wang, G. Matter 2020, 3, 708. doi: 10.1016/j.matt.2020.05.016

    191. [191]

      Sun, K.; Kou, Y.; Zhang, Y.; Liu, T.; Shi, Q. ACS Sustain. Chem. Eng. 2020, 8, 3445. doi: 10.1021/acssuschemeng.9b07659

    192. [192]

      Yuan, K.; Shi, J.; Aftab, W.; Qin, M.; Usman, A.; Zhou, F.; Lv, Y.; Gao, S.; Zou, R. Adv. Funct. Mater. 2019, 30, 1904228. doi: 10.1002/adfm.201904228

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  24
  • 文章访问数:  1522
  • HTML全文浏览量:  250
文章相关
  • 发布日期:  2022-09-15
  • 收稿日期:  2022-04-07
  • 接受日期:  2022-04-29
  • 修回日期:  2022-04-29
  • 网络出版日期:  2022-05-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章