在新能源與環保技術蓬勃發展的今天，網狀玻璃碳（Reticulated Vitreous Carbon, RVC）電極憑借其獨特的性能，正在成為電化學領域的“明星材料”。

RVC是一種三維網狀多孔材料，孔隙率高達90%-97%，密度僅0.03g/cm³，兼具輕質、高比表面積（加速熱傳遞與反應效率）和優異的化學穩定性。

其技術優勢包括：
1.低熱阻與高導電性：適用于相變材料（PCM）耦合，提升電池熱管理效率。
2.耐腐蝕性：對酸、堿及有機溶劑惰性，在高溫或腐蝕性環境中仍保持結構強度。
3.低流體阻力：多孔結構減少流動阻力，適合高電流密度場景

Section.01
有機電合成：從實驗室突破到工業化潛力

1. 低成本替代貴金屬電極

Phil S. Baran實驗室采用RVC電極替代傳統鉑/金電極，成功實現烯丙位C-H鍵的直接電化學氧化，產率穩定且成本降低超80%。相比石墨電極，RVC因無吸附效應，反應回收率提升顯著。

RVC參與的電化學合成應用：
A.Science：百年反應Kolbe偶聯的“簡單”創新

美國斯克利普斯研究所的Yu Kawamata和Phil S. Baran等研究者利用波形控制的電合成技術，為Kolbe偶聯反應長期以來的局限性提供了簡單易操作的解決方案。具體而言，只需將電位波形從經典直流轉換為快速交替極性，就可使Kolbe偶聯反應兼容此前難以兼容的多種官能團，并且可使用廉價、可持續的碳基電極（無定形碳）值的分子，包括非天然氨基酸和聚合物構建砌塊等（Science, 2023, 380, 81-87. ）。

 
B.Science：萜烯合成，有電就行

Phil S. Baran教授團隊與康奈爾大學Héctor D. Abruña和猶他大學Scott L. Anderson等研究者合作，將電化學偶聯用于萜烯的模塊化合成。他們利用銀納米粒子修飾的電極，通過鎳催化的電化學sp2-sp3脫羧偶聯反應，實現了從簡單模塊化合成砌塊到萜烯天然產物和復雜多烯的組裝。該策略不僅減少了保護基的操作、官能團相互轉化（和氧化還原步驟，而且還實現了13種復雜萜烯天然產物的規模化合成（Science, 2022, 375, 745-752. ）。

 
C.Science：金屬催化與電化學雙劍合璧高效合成鄰二胺

美國康奈爾大學的林松教授團隊結合過渡金屬催化體系與電化學過程，首先將烯烴轉化為鄰二疊氮化物，該中間體經過簡單的還原操作便可得到鄰二胺目標產物。反應中使用廉價易得的MnBr2•4H2O作為催化劑，NaN3用作氮源，通過簡單搭建碳陽極與鉑陰極電解裝置，可以促使一系列烯烴發生高效轉化(Science, 2017, 357, 575)。

2. 綠色合成新策略

在酯類化合物合成中，RVC/Pt電極組合（電流密度10mA/cm²）以92%的高產率實現芳香醛與脂肪醇的氧化酯化，無需外源氧化劑或惰性氣體保護，為綠色化學提供范例。

3. 標準化設備推動普及

RVC因其三維結構適配高電阻有機溶劑體系，顯著降低歐姆損耗，提升工業放大可行性

Section.02
能源存儲與轉化：電池技術的革新

1. 鉛酸電池

RVC/Pb電極通過三維碳網格優化活性物質分布，使負極和正極的電荷密度分別提升至145 Ah/kg和175 Ah/kg，較傳統電極提高約20%。

2. 鋰電池與燃料電池

作為多孔電極或集流體，RVC可提升活性物質負載量，改善離子傳輸效率。

樂研編號：1903933
玻璃態碳-3000C-泡沫-C

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