蛋白质衍生氮掺杂碳用作电化学能源材料的研究进展

作     者：贾少培 宗泳吉 黄权 李其松 张茜 李彩玉 王志新 穆云超 JIA Shaopei;ZONG Yongji;HUANG Quan;LI Qisong;ZHANG Qian;LI Caiyu;WANG Zhixin;MU Yunchao

作者机构：中原工学院材料与化工学院郑州451191 中原工学院电子信息学院郑州451191 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2023年第37卷第15期

页      面：216-229页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51902358) 

主　　题：氮掺杂碳材料 蛋白质 电化学能源装置 储能材料 电催化能源转换材料 

摘      要：电化学储能和能源转换技术是解决可持续能源与环境问题的重要途径,其电极材料的成本与性能成为规模化应用的关键。氮掺杂碳材料因其独特的物化性质被广泛应用到电化学能源材料中,其中蛋白质衍生氮掺杂碳材料因其原材料丰富、合成简单、环境友好等优点而备受关注,但明晰前驱体和制备工艺对结构性质的影响机制及在应用中的构效关系成为其走向规模化应用的理论基础和关键步骤。本综述调研了近年来蛋白质衍生氮掺杂碳材料用作电化学能源材料的合成与性能情况,先综合分析各类蛋白质衍生碳材料的概况并总结原材料选择的条件;然后分析了不同制备方法及工艺参数对氮掺杂碳材料结构性质的调控和电化学性能提升的作用机制,并详细讨论了蛋白质衍生氮掺杂碳材料在电化学储能和电催化能源转换应用中的构效关系;最后提出蛋白质衍生氮掺杂碳材料在电化学能源材料规模化应用中所要面临的挑战和发展前景。期望本综述有助于新型电化学能源材料的设计开发与应用。