具有各种结构和功能的生物促进了电极的设计。近日,山东大学熊胜林、江苏科技大学Zhang Junhao对用于电化学储能和转换的先进电极材料的生物辅助构建进行了综述研究。
本文要点:
1) 为了阐明生物有机体如何在先进电极材料中发挥作用,作者将生物辅助构建分为两类,即生物模板合成和仿生人工制造。前一节总结了用于电极制备的不同生物模板的独特特征,包括生物分子的“自下而上”结构可设计性、涉及的代谢和生物的遗传可变特性,以及生物组织的结构规律性和完整性,目的是为操纵生物结构提供指导,并赋予电极生物定位合成更多的可设计性。后面描述了最近使用生物原型来增强先进电极基本性能的研究,包括机械性能、润湿性、质量传输、电子/电荷转移和催化活性,并重点关注电化学系统中仿生设计的功能原理。
2) 然后,作者概述了生物衍生和仿生电极材料的应用进展,强调了生物结构/组件和仿生设计如何有助于提高特定电化学储能和转换系统中的充电/放电和电催化性能。最后,作者在最后一节中讨论了开发新的生物衍生/仿生电极材料的未来趋势、前景和挑战,以及仿生学的相关概念创新。
Xingmei Guo et.al Biologically Assisted Construction of Advanced Electrode Materials for Electrochemical Energy Storage and Conversion Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202204376
https://doi.org/10.1002/aenm.202204376