TY - JOUR A1 - Özcan, Şeyma A1 - Güler, Aslıhan A1 - Cetinkaya, Tugrul A1 - Guler, Mehmet O. A1 - Akbulut, Hatem T1 - Freestanding graphene/MnO2 cathodes for Li-ion batteries JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2017/// VL - 8 SP - 1932 EP - 1938 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.8.193 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.8.193 KW - CR2016 coin cells KW - freestanding cathode KW - graphene KW - Li-ion battery KW - MnO2 N2 - Different polymorphs of MnO2 (α-, β-, and γ-) were produced by microwave hydrothermal synthesis, and graphene oxide (GO) nanosheets were prepared by oxidation of graphite using a modified Hummers’ method. Freestanding graphene/MnO2 cathodes were manufactured through a vacuum filtration process. The structure of the graphene/MnO2 nanocomposites was characterized using X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The surface and cross-sectional morphologies of freestanding cathodes were investigated by scanning electron microcopy (SEM). The charge–discharge profile of the cathodes was tested between 1.5 V and 4.5 V at a constant current of 0.1 mA cm−2 using CR2016 coin cells. The initial specific capacity of graphene/α-, β-, and γ-MnO2 freestanding cathodes was found to be 321 mAhg−1, 198 mAhg−1, and 251 mAhg−1, respectively. Finally, the graphene/α-MnO2 cathode displayed the best cycling performance due to the low charge transfer resistance and higher electrochemical reaction behavior. Graphene/α-MnO2 freestanding cathodes exhibited a specific capacity of 229 mAhg−1 after 200 cycles with 72% capacity retention. ER - TY - JOUR AU - Ma, Z. AU - Zhao, T. JF - Electrochim. Acta PY - 2016/// VL - 201 SP - 165 EP - 171 DO - 10.1016/j.electacta.2016.03.200 ER - TY - JOUR AU - Alaf, M. AU - Gultekin, D. AU - Akbulut, H. JF - Acta Phys. Pol., A PY - 2013/// VL - 123 SP - 323 EP - 325 DO - 10.12693/APhysPolA.123.323 ER - TY - JOUR AU - Uysal, M. AU - Gul, H. AU - Alp, A. AU - Akbulut, H. JF - Int. J. Hydrogen Energy PY - 2014/// VL - 39 SP - 21391 EP - 21398 DO - 10.1016/j.ijhydene.2014.01.099 ER - TY - JOUR AU - Tokur, M. AU - Algul, H. AU - Ozcan, S. AU - Cetinkaya, T. AU - Uysal, M. AU - Akbulut, H. JF - Electrochim. Acta PY - 2016/// VL - 216 SP - 312 EP - 319 DO - 10.1016/j.electacta.2016.09.048 ER - TY - JOUR AU - Cetinkaya, T. AU - Tocoglu, U. AU - Uysal, M. AU - Guler, M. O. AU - Akbulut, H. JF - Microelectron. Eng. PY - 2014/// VL - 126 SP - 54 EP - 59 DO - 10.1016/j.mee.2014.05.028 ER - TY - JOUR AU - Liu, D. AU - Cao, G. JF - Energy Environ. Sci. PY - 2010/// VL - 3 SP - 1218 EP - 1237 DO - 10.1039/b922656g ER - TY - JOUR AU - Zhao, G. AU - Zhang, D. AU - Zhang, L. AU - Sun, K. JF - Electrochim. Acta PY - 2016/// VL - 202 SP - 8 EP - 13 DO - 10.1016/j.electacta.2016.03.203 ER - TY - JOUR AU - Ozcan, S. AU - Tokur, M. AU - Cetinkaya, T. AU - Guler, A. AU - Uysal, M. AU - Guler, M. O. AU - Akbulut, H. JF - Solid State Ionics PY - 2016/// VL - 286 SP - 34 EP - 39 DO - 10.1016/j.ssi.2015.12.016 ER - TY - JOUR AU - Mallakpour, S. AU - Madan, M. JF - Carbohydr. Polym. PY - 2016/// VL - 147 SP - 53 EP - 59 DO - 10.1016/j.carbpol.2016.03.076 ER - TY - JOUR AU - Cetinkaya, T. AU - Tokur, M. AU - Ozcan, S. AU - Uysal, M. AU - Akbulut, H. JF - Int. J. Hydrogen Energy PY - 2016/// VL - 41 SP - 6945 EP - 6953 DO - 10.1016/j.ijhydene.2015.12.092 ER - TY - JOUR AU - Li, X. AU - Zhang, Y. AU - Zhong, Q. AU - Li, T. AU - Li, H. AU - Huang, J. JF - Appl. Surf. Sci. PY - 2014/// VL - 313 SP - 877 EP - 882 DO - 10.1016/j.apsusc.2014.06.096 ER - TY - JOUR AU - Mao, W. AU - Ai, G. AU - Dai, Y. AU - Fu, Y. AU - Ma, Y. AU - Shi, S. AU - Soe, R. AU - Zhang, X. AU - Qu, D. AU - Tang, Z. AU - Battaglia, V. S. JF - J. Power Sources PY - 2016/// VL - 310 SP - 54 EP - 60 DO - 10.1016/j.jpowsour.2016.02.002 ER - TY - JOUR AU - Li, J. AU - Zhao, Y. AU - Wang, N. AU - Ding, Y. AU - Guan, L. JF - J. Mater. Chem. PY - 2012/// VL - 22 SP - 13002 EP - 13004 DO - 10.1039/c2jm31583a ER - TY - JOUR AU - Cai, Z. AU - Xu, L. AU - Yan, M. AU - Han, C. AU - He, L. AU - Hercule, K. M. AU - Niu, C. AU - Yuan, Z. AU - Xu, W. AU - Qu, L. AU - Zhao, K. AU - Mai, L. JF - Nano Lett. PY - 2015/// VL - 15 SP - 738 EP - 744 DO - 10.1021/nl504427d ER - TY - JOUR AU - Ren, Y. AU - Armstrong, A. R. AU - Jiao, F. AU - Bruce, P. G. JF - J. Am. Chem. Soc. PY - 2010/// VL - 132 SP - 996 EP - 1004 DO - 10.1021/ja905488x ER - TY - JOUR AU - Özcan, S. AU - Cetinkaya, T. AU - Tokur, M. AU - Algül, H. AU - Guler, M. O. AU - Akbulut, H. JF - Int. J. Hydrogen Energy PY - 2016/// VL - 41 SP - 9796 EP - 9802 DO - 10.1016/j.ijhydene.2016.02.044 ER - TY - JOUR AU - Wang, L.-y. AU - Wang, Y. AU - Zhang, H.-x. AU - Wang, X.-m. JF - New Carbon Mater. PY - 2015/// VL - 30 SP - 48 EP - 53 DO - 10.1016/S1872-5805(15)60175-5 ER - TY - JOUR AU - Sun, M. AU - Lan, B. AU - Yun, L. AU - Ye, F. AU - Song, W. AU - He, J. AU - Diao, G. AU - Zheng, Y. JF - Mater. Lett. PY - 2012/// VL - 86 SP - 18 EP - 20 DO - 10.1016/j.matlet.2012.07.011 ER - TY - JOUR AU - Hummers, W. S., Jr AU - Offeman, R. E. JF - J. Am. Chem. Soc. PY - 1958/// VL - 80 SP - 1339 DO - 10.1021/ja01539a017 ER - TY - JOUR AU - Thapa, A. K. AU - Ishihara, T. JF - J. Power Sources PY - 2011/// VL - 196 SP - 7016 EP - 7020 DO - 10.1016/j.jpowsour.2010.09.112 ER - TY - JOUR AU - Thapa, A. K. AU - Pandit, B. AU - Thapa, R. AU - Luitel, T. AU - Paudel, H. S. AU - Sumanasekera, G. AU - Sunkara, M. K. AU - Gunawardhana, N. AU - Ishihara, T. AU - Yoshio, M. JF - Electrochim. Acta PY - 2014/// VL - 116 SP - 188 EP - 193 DO - 10.1016/j.electacta.2013.11.032 ER - TY - JOUR AU - Singh, I. B. AU - Park, S. JF - Indian J. Chem. PY - 2015/// VL - 54 SP - 46 EP - 51 ER - TY - JOUR AU - Kim, J. M. AU - Huh, Y. S. AU - Han, Y.-K. AU - Cho, M. S. AU - Kim, H. J. JF - Electrochem. Commun. PY - 2012/// VL - 14 SP - 32 EP - 35 DO - 10.1016/j.elecom.2011.10.023 ER - TY - JOUR AU - Moon, I. K. AU - Lee, J. AU - Ruoff, R. S. AU - Lee, H. JF - Nat. Commun. PY - 2010/// VL - 1 DO - 10.1038/ncomms1067 ER - TY - JOUR AU - Park, S. AU - An, J. AU - Potts, J. R. AU - Velamakanni, A. AU - Murali, S. AU - Ruof, R. S. JF - Carbon PY - 2011/// VL - 49 SP - 3019 EP - 3023 DO - 10.1016/j.carbon.2011.02.071 ER - TY - JOUR AU - Shin, H.-J. AU - Kim, K. K. AU - Benayad, A. AU - Yoon, S.-M. AU - Park, H. K. AU - Jung, I.-S. AU - Jin, M. H. AU - Jeong, H.-K. AU - Kim, J. M. AU - Choi, J.-Y. AU - Lee, Y. H. JF - Adv. Funct. Mater. PY - 2009/// VL - 19 SP - 1987 EP - 1992 DO - 10.1002/adfm.200900167 ER - TY - JOUR AU - Liang, S. AU - Teng, F. AU - Bulgan, G. AU - Zong, R. AU - Zhu, Y. JF - J. Phys. Chem. C PY - 2008/// VL - 112 SP - 5307 EP - 5315 DO - 10.1021/jp0774995 ER - TY - JOUR AU - Luo, J. AU - Zhu, H. T. AU - Fan, H. M. AU - Liang, J. K. AU - Shi, H. L. AU - Rao, G. H. AU - Li, J. B. AU - Du, Z. M. AU - Shen, Z. X. JF - J. Phys. Chem. C PY - 2008/// VL - 112 SP - 12594 EP - 12598 DO - 10.1021/jp8052967 ER - TY - JOUR AU - Krishnamoorthy, K. AU - Kim, G.-S. AU - Kim, S. J. JF - Ultrason. Sonochem. PY - 2013/// VL - 20 SP - 644 EP - 649 DO - 10.1016/j.ultsonch.2012.09.007 ER - TY - JOUR AU - Zeng, Z. Y. AU - Tu, J. P. AU - Huang, X. H. AU - Wang, X. L. AU - Xiang, J. Y. JF - Thin Solid Films PY - 2009/// VL - 517 SP - 4767 EP - 4771 DO - 10.1016/j.tsf.2009.03.007 ER - TY - JOUR AU - Ilango, P. R. AU - Prasanna, K. AU - Subburaj, T. AU - Jo, Y. N. AU - Lee, C. W. JF - Acta Mater. PY - 2015/// VL - 100 SP - 11 EP - 18 DO - 10.1016/j.actamat.2015.08.021 ER - TY - JOUR AU - Cheng, F. AU - Zhao, J. AU - Song, W. AU - Li, C. AU - Ma, H. AU - Chen, J. AU - Shen, P. JF - Inorg. Chem. PY - 2006/// VL - 5 SP - 2038 EP - 2044 DO - 10.1021/ic051715b ER - TY - JOUR AU - Tu, F. AU - Wu, T. AU - Liu, S. AU - Jin, G. AU - Pan, C. JF - Electrochim. Acta PY - 2013/// VL - 106 SP - 406 EP - 410 DO - 10.1016/j.electacta.2013.05.108 ER -