Bioinspired and Bioderived Aqueous Electrocatalysis

电催化剂 纳米技术 生化工程 化学 碳纤维 生物量(生态学) 电化学 工艺工程 计算机科学 材料科学 电极 工程类 地质学 物理化学 海洋学 复合数 算法
作者
Jesús Barrio,Angus Pedersen,Silvia Favero,Hui Luo,Mengnan Wang,Saurav Ch. Sarma,Jingyu Feng,Linh Tran Thi Ngoc,Simon Kellner,Alain Y. Li,Ana Jorge Sobrido,Maria‐Magdalena Titirici
出处
期刊:Chemical Reviews [American Chemical Society]
卷期号:123 (5): 2311-2348 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acs.chemrev.2c00429
摘要

The development of efficient and sustainable electrochemical systems able to provide clean-energy fuels and chemicals is one of the main current challenges of materials science and engineering. Over the last decades, significant advances have been made in the development of robust electrocatalysts for different reactions, with fundamental insights from both computational and experimental work. Some of the most promising systems in the literature are based on expensive and scarce platinum-group metals; however, natural enzymes show the highest per-site catalytic activities, while their active sites are based exclusively on earth-abundant metals. Additionally, natural biomass provides a valuable feedstock for producing advanced carbonaceous materials with porous hierarchical structures. Utilizing resources and design inspiration from nature can help create more sustainable and cost-effective strategies for manufacturing cost-effective, sustainable, and robust electrochemical materials and devices. This review spans from materials to device engineering; we initially discuss the design of carbon-based materials with bioinspired features (such as enzyme active sites), the utilization of biomass resources to construct tailored carbon materials, and their activity in aqueous electrocatalysis for water splitting, oxygen reduction, and CO2 reduction. We then delve in the applicability of bioinspired features in electrochemical devices, such as the engineering of bioinspired mass transport and electrode interfaces. Finally, we address remaining challenges, such as the stability of bioinspired active sites or the activity of metal-free carbon materials, and discuss new potential research directions that can open the gates to the implementation of bioinspired sustainable materials in electrochemical devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JamesPei应助根号五采纳,获得10
1秒前
LicRef发布了新的文献求助10
2秒前
十年完成签到 ,获得积分10
2秒前
z脏脏包完成签到 ,获得积分10
3秒前
灯笔忆扬完成签到 ,获得积分10
6秒前
10秒前
打你完成签到,获得积分10
11秒前
不可靠月亮完成签到,获得积分10
12秒前
巧克力发布了新的文献求助10
15秒前
江江jiang完成签到 ,获得积分10
21秒前
重要的惜萍完成签到,获得积分10
23秒前
ling361完成签到,获得积分10
24秒前
aaa0001984完成签到,获得积分0
25秒前
可靠月亮完成签到,获得积分10
28秒前
美好时光完成签到 ,获得积分10
30秒前
wushengdeyu完成签到 ,获得积分10
35秒前
LSY完成签到 ,获得积分10
35秒前
leo完成签到,获得积分10
36秒前
小二郎应助leo采纳,获得10
42秒前
ppapp完成签到 ,获得积分10
47秒前
巧克力完成签到,获得积分10
53秒前
1分钟前
buerzi完成签到,获得积分10
1分钟前
需要交流的铅笔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
wzk完成签到,获得积分10
1分钟前
LaixS完成签到,获得积分10
1分钟前
Prof_W完成签到,获得积分10
1分钟前
要笑cc完成签到,获得积分0
1分钟前
宣宣宣0733完成签到,获得积分0
1分钟前
alexlpb完成签到,获得积分10
1分钟前
胡质斌完成签到,获得积分10
1分钟前
活力的冷珍完成签到,获得积分10
1分钟前
tt完成签到,获得积分10
1分钟前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
zzj发布了新的文献求助10
1分钟前
juzi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黄梓同完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7318465
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8934207
关于积分的说明 18938411
捐赠科研通 6977287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214245
关于科研通互助平台的介绍 2382193
邀请新用户注册赠送积分活动 2193204