PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Azotowane materiały węglowe w elektrochemicznych systemach magazynowania energii

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Nitrogen-doped carbon materials in electrochemical energy storage systems
Języki publikacji
PL
Abstrakty
EN
The fast development of energy-related technologies including conversion and storage calls for strict requirements on electrode materials. In this field, carbon-based materials-whose special properties include high specific surface area, good electrical conductivity, chemical and thermal stability, and rather low cost - are quite important. One of the most successful techniques for tailoring their physicochemical characteristics and hence improving their electrochemical performance has become nitrogen doping of carbon structures. The relevance and effect of nitrogen doping in carbon materials on their properties in electrochemical energy storage systems, including supercapacitors and sodium-ion batteries, is discussed in this review article. It offers a thorough investigation of how nitrogen-containing functional groups affect power density, cycling stability, supercapacitor capacitance or battery capacity. Present are both conventional methods including the modification of activated carbon with nitrogen-containing compounds and modern techniques using naturally nitrogen-rich precursors. Emphasising their possibilities in the creation of next-generation energy storage devices, a dedicated part investigates nitrogen-doped graphene-based materials. The paper ends with a review of the present level of knowledge and points out important scientific challenges in the field of nitrogen-doped carbon materials, which are necessary to forward sustainable electrical energy storage technologies.
Rocznik
Strony
803--823
Opis fizyczny
Bibliogr. 55 poz., rys., wykr.
Twórcy
  • Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Materiałów Polimerowych i Węglowych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. Gdańska 7/9, 50-344 Wrocław
  • Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Materiałów Polimerowych i Węglowych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. Gdańska 7/9, 50-344 Wrocław
Bibliografia
  • [1] M. Inagaki, M. Toyoda, Y. Soneda, T. Morishita, Carbon 2018, 132, 104-140.
  • [2] H. Xu, L. Ma, Z. Jin, J Energy Chemi 2018, 27, 146-160.
  • [3] D. Qiu, J. Guan, M. Li, C. Kang, J. Wei, Y. Li, Z. Xie, F. Wang, R. Yang, Adv Funct Mater 2019, 29, 1903496.
  • [4] P. Simon, Y. Gogotsi, Nat Mater 2008, 7, 845-854.
  • [5] B. E. Conway, V. Birss, J. Wojtowicz, J Power Sources 1997, 66, 1-14.
  • [6] Y. Gogotsi, R. M. Penner, ACS Nano 2018, 12, 2081-2083.
  • [7] S. Fleischmann, J. B. Mitchell, R. Wang, C. Zhan, D. Jiang, V. Presser, V. Augustyn, Chem Rev 2020, 120, 6738-6782.
  • [8] R. Usiskin, Y. Lu, J. Popovic, M. Law, P. Balaya, Y. S. Hu, J. Maier, Nat Rev Mater 2021, 6, 1020-1035.
  • [9] H. Au, H. Alptekin, A. C. S. Jensen, E. Olsson, C. A. O’keefe, T. Smith, M. Crespo Ribadeneyra, T. F. Headen, C. P. Grey, Q. Cai, A. J. Drew, M.-M. Titirici, Energy Environ. Sci 2020, 13, 3469.
  • [10] R. Tjandra, W. Liu, L. Lim, A. Yu, Carbon 2018, 129, 152-158.
  • [11] H. Komal Zafar, S. Zainab, M. Masood, M. Sohail, S. Shoaib Ahmad Shah, M. R. Karim, K. Ostrikov, G. Will, M. A. Wahab, K. Zafar, S. Zainab, M. Masood, M. Sohail, S. Shoaib Ahmad Shah, M. R. Karim, K. Ostrikov, G. Will, M. A. Wahab, The Chemical Record 2024, 24, e202300161.
  • [12] B. K. Saikia, S. M. Benoy, M. Bora, J. Tamuly, M. Pandey, D. Bhattacharya, Fuel 2020, 282, 118796.
  • [13] A. Ilnicka, M. Skorupska, M. Szkoda, Z. Zarach, P. Kamedulski, W. Zielinski, J. P. Lukaszewicz, Sci Rep 2021, 11, 1-11.
  • [14] D. Hulicova-Jurcakova, M. Seredych, G. Q. Lu, T. J. Bandosz, Adv Funct Mater 2009, 19, 438-447.
  • [15] A. Śliwak, N. Díez, E. Miniach, G. Gryglewicz, J Appl Electrochem 2016, 46, 667-677.
  • [16] J. Kazmierczak-Razna, D. Kasprzak, M. Walkowiak, R. Pietrzak, P. Nowicki, J of Wood Chem and Technol 2021, 41, 307-320.
  • [17] M. Feng, W. Lu, Y. Zhou, R. Zhen, H. He, Y. Wang, C. Li, Sci Rep 2020, 10, 1-12.
  • [18] E. J. Ra, E. Raymundo-Piñero, Y. H. Lee, F. Béguin, Carbon 2009, 47, 2984-2992.
  • [19] F. Zhou, S. Guan, Y. Yan, M. Pan, J Solid State Electrochem 2020, 24, 951-959.
  • [20] G. Lota, B. Grzyb, H. Machnikowska, J. Machnikowski, E. Frackowiak, Chem Phys Lett 2005, 404, 53-58.
  • [21] G. A. Ferrero, A. B. Fuertes, M. Sevilla, J Mater Chem A 2015, 3, 2914-2923.
  • [22] N. Díez, M. Sevilla, A. Fombona‐Pascual, A. B. Fuertes, Batter Supercaps 2022, 5, 169.
  • [23] J. Przepiórski, M. Skrodzewicz, A. W. Morawski, Appl Surf Sci 2004, 225, 235-242.
  • [24] U. Świetlik, B. Grzyb, K. Torchała, G. Gryglewicz, J. Machnikowski, Fuel Proces Technol 2014, 119, 211-217.
  • [25] B. Li, F. Dai, Q. Xiao, L. Yang, J. Shen, C. Zhang, M. Cai, Energy Environ Sci 2016, 9, 102- 106. [26] M. X. Zhan, Y. W. Liu, W. W. Ye, T. Chen, W. T. Jiao, Environ Res 2022, 204, 112035.
  • [27] Y. Wang, H. Xuan, G. Lin, F. Wang, Z. Chen, X. Dong, J Power Sources 2016, 319, 262- 270. [28] A. Moyseowicz, Z. González, S. Melendi-Espina, B. Acevedo, G. Predeanu, S. M. Axinte, J. J. Fernández, M. Granda, D. Minta, A. Moyseowicz, G. Gryglewicz, J Energy Storage 2023, 60, 106704.
  • [29] S. Zhu, X. Dong, H. Huang, M. Qi, J Power Sources 2020, 459, 228104.
  • [30] A. R. John, P. Arumugam, J Power Sources 2015, 277, 387-392.
  • [31] S. Zong, Y. Zhang, M. S. Xaba, X. Liu, A. Chen, J Anal Appl Pyrolysis 2020, 152, 104925.
  • [32] X. Zhang, G. Han, S. Zhu, Small 2024, 20, 5406.
  • [33] S. Zong, J. Du, A. Chen, X. Gao, K. O. Otun, X. Liu, L. L. Jewell, J Alloys Compd 2022, 928, 167222.
  • [34] P. Wiench, Z. González, S. Gryglewicz, R. Menéndez, G. Gryglewicz, J Electroanal Chem 2019, 852, 113547.
  • [35] L. L. Zhang, X. Zhao, H. Ji, M. D. Stoller, L. Lai, S. Murali, S. Mcdonnell, B. Cleveger, R. M. Wallace, R. S. Ruoff, Energy Environ Sci 2012, 5, 9618.
  • [36] R. Hu, J. Shang, Appl Surf Sci 2019, 496, 143659.
  • [37] G. Deokar, J. Jin, U. Schwingenschlögl, P. M. F. J. Costa, NPJ 2D Mater Appl 2022, 6, 1-17.
  • [38] X. Li, H. Wang, J. T. Robinson, H. Sanchez, G. Diankov, H. Dai, J Am Chem Soc 2009, 131, 15939-15944.
  • [39] L. Sun, L. Wang, C. Tian, T. Tan, Y. Xie, K. Shi, M. Li, H. Fu, RSC Adv 2012, 2, 4498- 4506.
  • [40] T. Wang, L. Wang, D. Wu, W. Xia, H. Zhao, D. Jia, J Mater Chem A 2014, 2, 8352-8361.
  • [41] R. Wang, Y. Wang, C. Xu, J. Sun, L. Gao, RSC Adv 2012, 3, 1194-1200.
  • [42] B. Grzyb, S. Gryglewicz, A. Śliwak, N. Díez, J. Machnikowski, G. Gryglewicz, RSC Adv 2016, 6, 15782-15787.
  • [43] K. Yokwana, B. Ntsendwana, E. N. Nxumalo, S. D. Mhlanga, J Mater Res 2023 38:13 2023, 38, 3239-3263.
  • [44] E. Haque, M. M. Islam, E. Pourazadi, M. Hassan, S. N. Faisal, A. K. Roy, K. Konstantinov, A. T. Harris, A. I. Minett, V. G. Gomes, RSC Adv 2015, 5, 30679-30686.
  • [45] A. Śliwak, B. Grzyb, N. Díez, G. Gryglewicz, Appl Surf Sci 2017, 399, 265-271.
  • [46] D. Li, C. Yu, M. Wang, Y. Zhang, C. Pan, RSC Adv 2014, 4, 55394-55399.
  • [47] V. Šedajová, A. Bakandritsos, P. Błoński, M. Medveď, R. Langer, D. Zaoralová, J. Ugolotti, J. Dzíbelová, P. Jakubec, V. Kupka, M. Otyepka, Energy Environ Sci 2022, 15, 740-748.
  • [48] E. Irisarri, A. Ponrouch, M. R. Palacin, J Electrochem Soc 2015, 162, A2476-A2482.
  • [49] K. C. Wasalathilake, H. Li, L. Xu, C. Yan, J Energy Chem 2020, 42, 91-107.
  • [50] H. Tao, S. Li, Z. Zhao, Z. He, K. Wang, K. Jiang, H. Hu, ACS Appl Mater Interfaces 2024, 16, 28673-28682.
  • [51] J. C. Pramudita, D. Pontiroli, G. Magnani, M. Gaboardi, M. Riccò, C. Milanese, H. E. A. Brand, N. Sharma, ChemElectroChem 2015, 2, 600-610.
  • [52] Z. Lin, X. Xiong, J. Zheng, G. Wang, C. Yang, Mater Lett 2017, 202, 123-126.
  • [53] J. Zhang, C. Li, Z. Peng, Y. Liu, J. Zhang, Z. Liu, D. Li, Sci Rep 2017, 7, 1-7.
  • [54] K. Ding, B. Gao, J. Fu, W. An, H. Song, X. Li, Q. Yuan, X. Zhang, K. Huo, P. K. Chu, ChemElectroChem 2017, 4, 2542-2546.
  • [55] Y. Zhao, Z. Hu, C. Fan, Z. Liu, R. Zhang, S. Han, J. Liu, J. Liu, Chem Eng Journal 2022, 446, 137427.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-9ca4d8f2-9e1f-4a2d-8578-1385cfdd41f8
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.