Nanoporous nickel hydroxide (Ni(OH)2) thin film was grown on the surface of ultrathin-graphite foam (UGF) via a hydrothermal reaction. The resulting free-standing Ni(OH)2/UGF composite was used as the electrode in a supercapacitor without the need for addition of either binder or metal-based current collector. The highly conductive 3D UGF network facilitates electron transport and the porous Ni(OH)2 thin film structure shortens ion diffusion paths and facilitates the rapid migration of electrolyte ions. An asymmetric supercapacitor was also made and studied with Ni(OH)2/UGF as the positive electrode and activated microwave exfoliated graphite oxide ('a-MEGO') as the negative electrode. The highest power density of the fully packaged asymmetric cell (44.0 kW/kg) was much higher (2–27 times higher), while the energy density was comparable to or higher, than high-end commercially available supercapacitors. This asymmetric supercapacitor had a capacitance retention of 63.2% after 10 000 cycles.

Chemically modified graphene (CMG) nanoplatelets have shown great promise in various applications due to their electrical properties and high surface area. Chemical doping is one of the most effective methods to tune the electronic properties of graphene materials. In this work, novel B-doped nanoplatelets (borane-reduced graphene oxide, B-rG-O) were produced on a large scale via the reduction of graphene oxide by a borane-tetrahydrofuran adduct under reflux, and their use for supercapacitor electrodes was studied. This is the first report on the production of B-doped graphene nanoplatelets from a solution process and on the use of B-doped graphene materials in supercapacitors. The B-rG-O had a high specific surface area of 466 m(2)/g and showed excellent supercapacitor performance including a high specific capacitance of 200 F/g in aqueous electrolyte as well as superior surface area-normalized capacitance to typical carbon-based supercapacitor materials and good stability after 4500 cycles. Two- and three-electrode cell measurements showed that energy storage in the B-rG-O supercapacitors was contributed by ion adsorption on the surface of the nanoplatelets in addition to electrochemical redox reactions.

Embedding continuous ultrathin-graphite foams (UGFs) with volume fractions as low as 0.8–1.2 vol% in a phase change material (PCM) can increase the effective thermal conductivity by up to 18 times, with negligible change in the melting temperature or mass specific heat of fusion.

Advanced MaterialsVolume 25, Issue 33 p. 4673-4677 Communication Graphene-Encapsulated Si on Ultrathin-Graphite Foam as Anode for High Capacity Lithium-Ion Batteries Junyi Ji, Junyi Ji Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United States School of Chemical Engineering & Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, ChinaSearch for more papers by this authorHengxing Ji, Corresponding Author Hengxing Ji jihengx@mail.utexas.edu Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesDepartment of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United States.===Search for more papers by this authorLi Li Zhang, Li Li Zhang Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesSearch for more papers by this authorXin Zhao, Xin Zhao Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesSearch for more papers by this authorXin Bai, Xin Bai Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesSearch for more papers by this authorXiaobin Fan, Xiaobin Fan School of Chemical Engineering & Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, ChinaSearch for more papers by this authorFengbao Zhang, Fengbao Zhang School of Chemical Engineering & Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, ChinaSearch for more papers by this authorRodney S. Ruoff, Corresponding Author Rodney S. Ruoff r.ruoff@mail.utexas. edu Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesDepartment of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United States.===Search for more papers by this author Junyi Ji, Junyi Ji Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United States School of Chemical Engineering & Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, ChinaSearch for more papers by this authorHengxing Ji, Corresponding Author Hengxing Ji jihengx@mail.utexas.edu Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesDepartment of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United States.===Search for more papers by this authorLi Li Zhang, Li Li Zhang Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesSearch for more papers by this authorXin Zhao, Xin Zhao Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesSearch for more papers by this authorXin Bai, Xin Bai Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesSearch for more papers by this authorXiaobin Fan, Xiaobin Fan School of Chemical Engineering & Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, ChinaSearch for more papers by this authorFengbao Zhang, Fengbao Zhang School of Chemical Engineering & Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, ChinaSearch for more papers by this authorRodney S. Ruoff, Corresponding Author Rodney S. Ruoff r.ruoff@mail.utexas. edu Department of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United StatesDepartment of Mechanical Engineering and the Materials Science and Engineering Program, The University of Texas at Austin, 1 University Station C2200, Austin, Texas 78712, United States.===Search for more papers by this author First published: 12 July 2013 https://doi.org/10.1002/adma.201301530Citations: 297Read 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 onFacebookTwitterLinked InRedditWechat Abstract A Si/graphene composite is drop-casted on an ultrathin-graphite foam (UGF) with three dimensional conductive network. The Si/graphene/UGF composite presents excellent stability and relatively high overall capacity when tested as an anode for rechargeable lithium ion batteries. Citing Literature 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 adma_201301530_sm_suppl.pdf467.7 KB suppl 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. Volume25, Issue33September 6, 2013Pages 4673-4677 RelatedInformation

Graphene has been successfully modified with palladium nanoparticles in a facile manner by reducing palladium acetate [Pd(OAc)2] in the present of sodium dodecyl sulfate (SDS), which is used as both surfactant and the reducing agent. The palladium nanoparticle-graphene hybrids (Pd-graphene hybrids) are characterized by high-resolution transmission electron microscopy, atomic force microscopy, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction, and energy dispersive X-ray spectroscopy. We demonstrate that the Pd-graphene hybrids can act as an efficient catalyst for the Suzuki reaction under aqueous and aerobic conditions, with the reaction reaching completion in as little as 5 min. The influence of the preparation conditions on the catalytic activities of the hybrids is also investigated.

Acid catalysts are essential for various chemical reactions in the industrial hydrocarbon chemistry. Sulfonated carbon has shown promising application as a new, cheap and environmentally friendly solid acid catalyst. In this study, we prepared the sulfonated graphene acid catalyst, and it was characterized by electron microscopy, Raman spectroscopy, solid state 13C MAS NMR, energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Catalytic hydrolysis of ethyl acetate shows that the sulfonated graphene has highly catalytic activity and can be repetitively used as a water-tolerant solid acid catalyst.

Alkaline methanol‐water electrolysis system is regarded as an appealing strategy for electro‐reforming methanol into formate and producing hydrogen with low energy‐consumption compared with alkaline water electrolysis. However, stability and selectivity under high current densities for practical application remain challenging. Herein, a CeF3@Ni3N nanosheets array anchored on carbon cloth (CeF3@Ni3N/CC) was fabricated. The gradual extrusion of F species from Ni(OH)2 lattices can stabilize hierarchical structure and construct abundant heterostructure interfaces. Moreover, CeF3 can modulate electron distribution of Ni3N, thus simultaneously enhancing the surface adsorption kinetics and capability of methanol and OH‐, which is conducive to enhanced methanol oxidation reaction (MOR) activity and selectivity. Therefore, bifunctional CeF3@Ni3N/CC exhibits low potential of 1.43 V at 500 mA cm‐2, along with high stability over 72 h and high faradaic efficiency (FEs) in MOR, as well as an overpotential of 76 mV to achieve 50 mA cm‐2 for hydrogen evolution reaction (HER). Furthermore, membrane‐free CeF3@Ni3N/CC||CeF3@Ni3N/CC cell for MOR||HER delivers high electrocatalytic activity, long‐term stability and FEs at high current density of 300 mA cm‐2. This study highlights the importance of optimizing surface adsorption behavior of active species, as well as rational design of highly efficient heterostructure electrocatalysts for methanol upgrading coupled with hydrogen production.

A hierarchical WC/NiCoW nanotube array enhances HER performance by promoting bubble surface release. The WC–NiCoW interface optimizes electronic structure, thus achieving high activity and stability across alkaline, acidic, and neutral electrolytes.

The in situ metal-ion-incorporated photothermal GO films have high light capture efficiency (98.51%) and exceptional photothermal conversion capability (∼61.3 °C), offering temperature adjustability within the range of 39.1–61.3 °C.

For membrane separation of emulsified oil wastewater, the aggregation of oil-in-water (O/W) emulsions on membrane surface leads to formation of filter cake layer and seriously weakens separation flux. Herein, the...