journal article·2014-11-12

Novel Hybrid Carbon Nanofiber/Highly Branched Graphene Nanosheet for Anode Materials in Lithium-Ion Batteries

Haejune Kim, Xingkang Huang, Xiaoru Guo, Zhenhai Wen, Shumao Cui, Junhong Chen

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Abstract

The novel hybrid carbon nanofiber (CNF)/highly branched graphene nanosheet (HBGN) is synthesized via a simple two-step CVD method and its application as the anode material in a lithium-ion battery (LIB) is demonstrated. The CNFs offer a good electrical conductivity and a robust supporting structure, while the HBGNs provide increased Li storage sites including nanoporous cavities, large surface area, and edges of exposed graphene platelets. The hybrid material showed a reversible capacity of 300 mAh g(-1) with excellent cycling stability. Our study provides a new avenue for design and synthesis of carbon-carbon hybrid materials for versatile applications.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Graphene research and applications · Graphene and Nanomaterials Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin-Milwaukee, 3200 North Cramer Street, Milwaukee, Wisconsin 53211, United States

Funding

University of Wisconsin-Milwaukee

References (41)

Show source-provided references
1. Vajtai R. · 201310.1007/978-3-642-20595-8 ↗
2. Fan Z. · Adv. Mater. · 2010 · 22 · 372310.1002/adma.201001029 ↗
3. Tung V. C. · Nano Lett. · 2009 · 9 · 194910.1021/nl9001525 ↗
4. Yu D. · J. Phys. Chem. Lett. · 2009 · 1 · 46710.1021/jz9003137 ↗
5. Lee D. H. · Adv. Mater. · 2010 · 22 · 124710.1002/adma.200903063 ↗
6. Li S. · Adv. Energy Mater. · 2011 · 1 · 48610.1002/aenm.201100001 ↗
7. Seo D. H. · ChemSusChem · 2014 · 7 · 231710.1002/cssc.201402045 ↗
8. Novoselov K. S. · Nature · 2012 · 490 · 19210.1038/nature11458 ↗
9. Geim A. K. · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 18310.1038/nmat1849 ↗
10. Ostrikov K. · Adv. Phys. · 2013 · 62 · 11310.1080/00018732.2013.808047 ↗
11. Novoselov K. · Nature · 2005 · 438 · 19710.1038/nature04233 ↗
12. Li X. · Science · 2009 · 324 · 131210.1126/science.1171245 ↗
13. Neto A. C. · Rev. Mod. Phys. · 2009 · 81 · 10910.1103/RevModPhys.81.109 ↗
14. Du X. · Nat. Nanotechnol. · 2008 · 3 · 49110.1038/nnano.2008.199 ↗
15. Areshkin D. A. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 20410.1021/nl062132h ↗
16. Dean C. · Nat. Nanotechnol. · 2010 · 5 · 72210.1038/nnano.2010.172 ↗
17. Lee J. H. · Adv. Mater. · 2009 · 21 · 438310.1002/adma.200900726 ↗
18. Berger C. · Science · 2006 · 312 · 119110.1126/science.1125925 ↗
19. Emtsev K. V. · Nat. Mater. · 2009 · 8 · 20310.1038/nmat2382 ↗
20. Kuang Q. · Carbon · 2004 · 42 · 173710.1016/j.carbon.2004.03.008 ↗
21. Gomez De Arco L. · ACS Nano · 2010 · 4 · 286510.1021/nn901587x ↗
22. Bae S. · Nat. Nanotechnol. · 2010 · 5 · 57410.1038/nnano.2010.132 ↗
23. Eda G. · Nat. Nanotechnol. · 2008 · 3 · 27010.1038/nnano.2008.83 ↗
24. Bonaccorso F. · Nat. Photonics · 2010 · 4 · 61110.1038/nphoton.2010.186 ↗
25. Dua V. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2010 · 49 · 215410.1002/anie.200905089 ↗
26. Mao S. · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 1100910.1039/c2jm30378g ↗
27. Yoo E. · Nano Lett. · 2008 · 8 · 227710.1021/nl800957b ↗
28. Pumera M. · Energy Environ. Sci. · 2011 · 4 · 66810.1039/C0EE00295J ↗
29. Wen Z. · Adv. Mater. · 2012 · 24 · 561010.1002/adma.201201920 ↗
30. Mao S. · ACS Nano · 2012 · 6 · 750510.1021/nn302818j ↗
31. Chae S. H. · Nat. Mater. · 2013 · 12 · 40310.1038/nmat3572 ↗
32. Kim K. H. · Nat. Nanotechnol. · 2012 · 7 · 56210.1038/nnano.2012.118 ↗
33. Yu K. · J. Phys. Chem. Lett. · 2011 · 2 · 155610.1021/jz200641c ↗
34. Kim H. · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 1551410.1039/c2jm33150k ↗
35. Yu K. · Nanoscale Res. Lett. · 2011 · 6 · 1
36. Baddour C. E. · Carbon · 2009 · 47 · 31310.1016/j.carbon.2008.10.038 ↗
37. Casiraghi C. · Nano Lett. · 2009 · 9 · 143310.1021/nl8032697 ↗
38. Lorang G. · J. Electrochem. Soc. · 1994 · 141 · 334710.1149/1.2059338 ↗
39. Yazami R. · J. Power Sources · 1995 · 54 · 41110.1016/0378-7753(94)02113-H ↗
40. Yang S. · Electrochem. Commun. · 2006 · 8 · 13710.1016/j.elecom.2005.10.035 ↗
41. Huang X. K. · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 432610.1002/adma.201400578 ↗