简介
图1、碳气凝胶的发展
（1）杂原子掺杂的无金属生物质衍生的N掺杂碳气凝胶用于电催化/超级电容器。
小结与展望
特别是对于HER，OER和ORR的电催化，它们可以自己充当催化剂，还可以充当金属和金属氧化物的催化剂载体，以防止聚集和溶解，从而减少活性位点的数量，从而降低催化性能。这是因为，反应发生在三相界面，只有暴露的活性位点可以使用。它们已被用作制造单原子催化剂（SAC）的底物，效果很好。它们对化学侵蚀具有高度抵抗力，从而将腐蚀和/或嵌入其中的金属纳米颗粒的剥落降至最低。碳气凝胶的3D多孔框架使活性物质易于扩散，并且还有助于在电催化过程中电解质和反应物质的运动，同时增加了活性位点。此外，用诸如N的杂原子掺杂气凝胶还降低了中间体与催化剂表面之间的结合能，这有助于改善催化剂的性能。另外，金属纳米颗粒和杂原子之间的协同作用保证了增强的活性。
在超级电容领域，理想的超级电容器电极材料应具有3D分层多孔框架，该框架具有用于离子缓冲储库的大孔，用于快速离子传输的作为离子通道的中孔和用于增加电荷存储的微孔。具有3D多孔结构的碳气凝胶对于高比电容非常有利，因为它们的高比表面积和轮廓分明的孔为离子提供了光滑的电子导管，除了具有良好的导电性外，还通过减少扩散路径来保证更容易移动。此外，当将过渡金属氧化物种类引入碳基质中时，可以提高碳气凝胶电极的比电容。虽然，
当前，尖端的碳气凝胶不能满足广泛的应用需求，并且面临一些限制其实际使用的困难。
（1）合成时间长
（2）使用超临界CO 2等干燥技术干燥和冷冻干燥是能源密集型的，增加了操作成本。
（3）电子传输和离子传输对于确定比电容至关重要，这取决于生物质衍生的碳气凝胶的孔径和尺寸分布。目前，要精确地控制源自生物质的碳气凝胶的孔隙结构和尺寸而又不使结构收缩和塌陷是非常困难的。迫切需要开发新策略来生产具有优化的可控孔结构的碳气凝胶，因为这将提高电化学性能。
（4）所使用的大多数前体也很昂贵，希望转向生物质作为前体可以降低经济成本。我们预计，随着未来对碳气凝胶的进一步研究，
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