電子儲(chǔ)能器件與電催化反應(yīng)體系的有機(jī)結(jié)合，是同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量輸出與高值化學(xué)品生產(chǎn)的理想的“一箭雙雕”策略。近年來，以無機(jī)催化反應(yīng)為基礎(chǔ)的功能性電池取得了長足的進(jìn)展。有機(jī)反應(yīng)作為人類社會(huì)工業(yè)體系的基礎(chǔ)，是重要的高值化學(xué)品生產(chǎn)途徑，有機(jī)物豐富的官能團(tuán)儲(chǔ)存了高密度的化學(xué)能，具有極大能量轉(zhuǎn)化潛力，然而有機(jī)反應(yīng)在功能性電池領(lǐng)域中的應(yīng)用長時(shí)間為人忽略，相關(guān)報(bào)道十分鮮見。
上海硅酸鹽研究所施劍林院士，華東師范大學(xué)陳立松副教授等人報(bào)道了一種具有普適性的金屬-有機(jī)物功能性電池，通過醛基加氫反應(yīng)提升電能輸出并產(chǎn)生高值化學(xué)品。該工作所報(bào)道的代表性鋅-糠醛（Zn-FF）電池能夠輸出2.00 mW cm-2的最大能量密度與16 mA cm-2的最大電流密度。同時(shí)在簡(jiǎn)易制備的銅納米片（Cu NS）催化劑輔助下，陰（正）極端可以穩(wěn)定發(fā)生糠醛高值轉(zhuǎn)化為糠醇的半加氫反應(yīng)，且糠醛轉(zhuǎn)化率與糠醇的選擇性均超過90%。而在充電過程中，正極端的OER反應(yīng)可以有效的保護(hù)糠醇產(chǎn)物不被脫氫你想轉(zhuǎn)化為糠醛，實(shí)現(xiàn)了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
相比于已報(bào)到的各類功能性電池，該金屬-有機(jī)電池工作環(huán)境更溫和（0.5 M KHCO3/0.5 M KOH），且其能夠適配多種生物質(zhì)醛類衍生物與金屬負(fù)極材料，大大拓展了功能性電池的應(yīng)用場(chǎng)景與產(chǎn)品種類。
論文信息 Zn-Organic Batteries for the Semi-Hydrogenation of Biomass Aldehyderivatives and Concurrently Enhanced Power Output Dr. Heng Xu, Dr. Guanxing Xu, Dr. Bingji Huang, Dr. Jiabiao Yan, Dr. Min Wang, Prof. Lisong Chen, Prof. Jianlin Shi 文章的第一作者是華東師范大學(xué)博士研究生徐恒和碩士研究生徐官興。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202218603
