JACS综述：质子耦合电子转移能量存储和转化系统

纳米技术

2022-01-14

质子耦合电子转移是化学和生物学的基础过程。有鉴于此，哈佛大学Daniel G. Nocera综述报道四种基于PCET的能量体系，分别为树叶分解水、仿生树叶体系Leaf-C用于捕碳、仿生树叶Leaf-N用于固氮、配位化学液流电池（CCFB）。

本文要点：

（1）

人工树叶、仿生Leaf-C、仿生Leaf-N中需要电子和质子之间通过较好的耦合，降低能垒，实现更高的能量使用效率；CCFB体系通过将电子和质子完全解耦，因此避免伴生反应的能量消耗。

（2）

通过设计合适的PCET过程，能够应用于多种场景：集中式大规模电网储能；分散式使用太阳能、空气和水源进行能量储存/转换。用于通过可持续循环的方式制备含有C、N、P元素的燃料和食品。

参考文献

Daniel G. Nocera*,Proton-Coupled Electron Transfer: The Engine of Energy Conversion and Storage, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c10444

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10444