Advanced MaterialsVolume 26, Issue 17 p. 2718-2724 Communication Physically Flexible, Rapid-Response Gas Sensor Based on Colloidal Quantum Dot Solids Huan Liu, Huan Liu School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorMin Li, Min Li School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorOleksandr Voznyy, Oleksandr Voznyy Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 10 King's College Road, Toronto, Ontario, M5S 3G4 CanadaSearch for more papers by this authorLong Hu, Long Hu Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorQiuyun Fu, Corresponding Author Qiuyun Fu School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this authorDongxiang Zhou, Dongxiang Zhou School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorZhe Xia, Zhe Xia Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorEdward H. Sargent, Edward H. Sargent Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 10 King's College Road, Toronto, Ontario, M5S 3G4 CanadaSearch for more papers by this authorJiang Tang, Corresponding Author Jiang Tang Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this author Huan Liu, Huan Liu School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorMin Li, Min Li School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorOleksandr Voznyy, Oleksandr Voznyy Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 10 King's College Road, Toronto, Ontario, M5S 3G4 CanadaSearch for more papers by this authorLong Hu, Long Hu Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorQiuyun Fu, Corresponding Author Qiuyun Fu School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this authorDongxiang Zhou, Dongxiang Zhou School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorZhe Xia, Zhe Xia Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaSearch for more papers by this authorEdward H. Sargent, Edward H. Sargent Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, 10 King's College Road, Toronto, Ontario, M5S 3G4 CanadaSearch for more papers by this authorJiang Tang, Corresponding Author Jiang Tang Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, 1037 Luoyu Road, Wuhan, Hubei, 430074 P. R. ChinaE-mail: [email protected], [email protected]Search for more papers by this author First published: 22 January 2014 https://doi.org/10.1002/adma.201304366Citations: 289Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Graphical Abstract A gas sensor based on PbS colloidal quantum dots (CQDs) is constructed on a paper substrate, yielding flexible, rapid-response NO2 gas sensors, fabricated from the solution phase. The devices are highly sensitive and fully recoverable at room temperature, which is attributed to the excellent access of gas molecules to the CQD surface, realized by surface ligand removal, combined with the desirable binding energy of NO2 with the PbS CQDs. Supporting Information As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Filename Description adma201304366-sup-0001-S1.pdf2.5 MB Supplementary Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. References 1a) D. Briand, A. Oprea, J. Courbat, N. Barsan, Mater. Today 2011, 14, 416; b) A. Oprea, J. Courbat, N. Barsan, D. Briand, N. F. de Rooij, U. Weimar, Sens. Actuators B 2009, 140, 227; c) O. Monereo, M. Boix, S. Claramunt, J. D. Prades, A. Cornet, A. Cirera, P. Merino, C. Merino, Procedia Eng. 2011, 25, 1425. 2a) N. Yamazoe, Sens. Actuators B 2005, 108, 2; b) A. Afzal, N. Cioffi, L. Sabbatini, L. Torsi, Sens. Actuators B 2012, 171, 25. 3B. Hu, W. Chen, J. Zhou, Sens. Actuators B 2013, 176, 522. 4a) S. Ammu, V. Dua, S. R. Agnihotra, S. P. Surwade, A. Phulgirkar, S. Patel, S. K. Manohar, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4553; b) K. Lee, B. K. Ju, Phys. Status Solidi A 2012, 209, 2082. 5a) V. Dua, S. P. Surwade, S. Ammu, S. R. Agnihotra, S. Jain, K. E. Roberts, S. Park, R. S. Ruoff, S. K. Manohar, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2154; b) Y. Guo, B. Wu, H. Liu, Y. Ma, Y. Yang, J. Zheng, G. Yu, Y. Liu, Adv. Mater. 2011, 23, 4626. 6a) H. Liu, J. Wan, Q. Fu, M. Li, W. Luo, Z. Zheng, H. Cao, Y. Hu, D. Zhou, Sens. Actuators B 2013, 177, 460; b) J. Liu, Z. P. Guo, K. X. Zhu, W. J. Wang, C. F. Zhang, X. L. Chen, J. Mater. Chem. 2011, 21, 11412. 7Y. Qin, X. Sun, X. Li, M. Hu, Sens. Actuators B 2012, 162, 244. 8D. J. Yang, I. Kamienchick, D. Y. Youn, A. Rothschild, I. D. Kim, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 4258. 9a) J. Tang, K. W. Kemp, S. Hoogland, K. S. Jeong, H. Liu, L. Levina, M. Furukawa, X. H. Wang, R. Debnath, D. K. Cha, K. W. Chou, A. Fischer, A. Amassian, J. B. Asbury, E. H. Sargent, Nat. Mater. 2011, 10, 765; b) J. Tang, H. Liu, D. Zhitomirsky, S. Hoogland, X. Wang, M. Furukawa, L. Levina, E. H. Sargent, Nano Lett. 2012, 12, 4889. 10G. Konstantatos, M. Badioli, L. Gaudreau, J. Osmond, M. Bernechea, F. P. Garcia de Arquer, F. Gatti, F. H. L. Koppens, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 363. 11L. Bakueva, S. Musikhin, M. A. Hines, T. W. F. Chang, M. Tzolov, G. D. Scholes, E. H. Sargent, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2895. 12A. Forleo, L. Francioso, S. Capone, P. Siciliano, P. Lommens, Z. Hens, Sens. Actuators B 2010, 146, 111. 13J. M. Luther, M. Law, M. C. Beard, Q. Song, M. O. Reese, R. J. Ellingson, A. J. Nozik, Nano Lett. 2008, 8, 3488. 14D. V. Talapin, J.-S. Lee, M. V. Kovalenko, E. V. Shevchenko, Chem. Rev. 2009, 110, 389. 15A. D. Yoffe, Adv. Phys. 2001, 50, 1. 16J. Tang, L. Brzozowski, D. A. R. Barkhouse, X. Wang, R. Debnath, R. Wolowiec, E. Palmiano, L. Levina, A. G. Pattantyus-Abraham, D. Jamakosmanovic, E. H. Sargent, ACS Nano 2010, 4, 869. 17I. Moreels, K. Lambert, D. Smeets, D. De Muynck, T. Nollet, J. C. Martins, F. Vanhaecke, A. Vantomme, C. Delerue, G. Allan, Z. Hens, ACS Nano 2009, 3, 3023. 18A. Nag, M. V. Kovalenko, J. S. Lee, W. Y. Liu, B. Spokoyny, D. V. Talapin, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10612. 19F. Schedin, A. K. Geim, S. V. Morozov, E. W. Hill, P. Blake, M. I. Katsnelson, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 652. 20G. Chen, T. M. Paronyan, E. M. Pigos, A. R. Harutyunyan, Sci. Rep. 2012, 2, 343. 21S. L. Ji, H. B. Wang, T. Wang, D. H. Yan, Adv. Mater. 2013, 25, 1755. 22S.-W. Choi, A. Katoch, G.-J. Sun, S. S. Kim, Sens. Actuators B 2013, 181, 446. 23M. C. McAlpine, H. Ahmad, D. Wang, J. R. Heath, Nat. Mater. 2007, 6, 379. 24W. Yuan, A. Liu, L. Huang, C. Li, G. Shi, Adv. Mater. 2013, 25, 766. 25L. You, X. He, D. Wang, P. Sun, Y. F. Sun, X. S. Liang, Y. Du, G. Y. Lu, Sens. Actuators B 2012, 173, 426. 26T. Fu, Sens. Actuators B 2009, 140, 116. 27X. Xu, J. Zhuang, X. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12527. 28J. M. Soler, E. Artacho, J. D. Gale, A. Garcia, J. Junquera, P. Ordejon, D. Sanchez-Portal, J. Phys.: Condens. Matter. 2002, 14, 2745. 29O. Voznyy, D. Zhitomirsky, P. Stadler, Z. Ning, S. Hoogland, E. H. Sargent, ACS Nano 2012, 6, 8448. 30A. H. Ip, S. M. Thon, S. Hoogland, O. Voznyy, D. Zhitomirsky, R. Debnath, L. Levina, L. R. Rollny, G. H. Carey, A. Fischer, K. W. Kemp, I. J. Kramer, Z. Ning, A. J. Labelle, K. W. Chou, A. Amassian, E. H. Sargent, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 577. Citing Literature Volume26, Issue17May 7, 2014Pages 2718-2724 ReferencesRelatedInformation

Recently, cipher-image coding via compressive sensing (CS) has received extensive attention. However, the previous schemes cannot provide satisfactory compression performance. In this article, a cipher-image coding scheme based on 2D compressive sensing (2DCS) and cipher-domain mapping (CDM) is proposed to address this concern. Before image compression, the 2D image is encrypted by the scrambling operation to protect privacy. Then, with the aid of auxiliary information (AI), the ciphertext image is mapped by CDM to facilitate cipher-image compression. Thirdly, the mapped ciphertext image is compressed by using 2DCS. Finally, the mapped CS measurements are encoded into bits. Since CDM operation can make the amplitude scale of CS measurements smaller, the mapped CS measurements can be encoded with fewer bits than the raw CS measurements. Simulation results show that this work achieves better compression performance than the previous CS-based works.

High-entropy oxides with spinel structure (SHEOs) are promising anode materials for next-generation lithium-ion batteries (LIBs). In this work, electrospun (Mn,Fe,Co,Ni,Zn) SHEO nanofibers produced under different conditions are evaluated as anode materials in LIBs and thoroughly characterised by a combination of analytical techniques. The variation of metal load (19.23 or 38.46 wt% relative to the polymer) in the precursor solution and of calcination conditions (700 °C/0.5 h, or 700 °C/2 h followed by 900 °C/2 h) affects the morphology, microstructure, crystalline phase, and surface composition of the pristine SHEO nanofibers and the resulting electrochemical performance, whereas mechanism of Li + storage does not substantially change. Causes of long-term (≥650 cycles) capacity fading are elucidated via ex situ synchrotron X-ray absorption spectroscopy. The results evidence that the larger amounts of Fe, Co, and Ni cations irreversibly reduced to the metallic form during cycling are responsible for faster capacity fading in nanofibers calcined under milder conditions. The microstructure of the active material plays a key role. Nanofibers composed by larger and better-crystallized grains, where a stable solid/electrolyte interphase forms, exhibit superior long-term stability (453 mAh g −1 after 550 cycles at 0.5 A g −1 ) and rate-capability (210 mAh g −1 at 2 A g −1 ).