Nitrogen-doped porous hollow carbon spheres were fabricated via hydrothermal pre-carbonization and pyrolysis carbonization using yeast cell templates. After that, the MnO2 nanowires were deposited by the in-situ hydrothermal reaction. By controlling the reaction concentration, various MnO2 nanostructures with different morphologies and electrochemical properties were obtained. The as-prepared sample exhibited an ultrahigh specific capacitance of 255 F g-1 at a current density 1 A g-1 in 1 M Na2SO4 electrolyte. The MnO2/HCS-30 material was used as the positive electrode, and the HCS was used as the negative electrode to assemble the asymmetric supercapacitor. The maximum energy density operating at the 2.0 V voltage window is 41.4 Wh kg−1 at a power density of 500 W kg−1 and still maintains 23.0 Wh kg−1 at a power density of 7901 W kg−1. Moreover, it displayed excellent cycle stability, retained approximately 93.9% of the capacitance after 5000 cycles. This work innovatively combines biomass and energy, provides an environmentally benign strategy and new insights for the preparation of electrode materials.

As a promising anode for aqueous batteries, Zn metal shows a number of attractive advantages such as low cost, low redox potential, high capacity, and environmental benignity. Nevertheless, the quick growth of dendrites/protrusions on the "hostless" Zn anodes not only enlarges batteries' internal resistance but also causes sudden shorting failure by piercing separators. Herein, we report a novel heterogeneous seed method to guide the morphology evolution of plated Zn. The heterogeneous seeds are sputtering-deposited quasi-isolated nano-Au particles (Au-NPs) that enable a uniform and stable Zn-plating/stripping process on the anodes. Tested on Zn|Zn symmetric cells, the Au-nanoparticle (NP) decorated Zn anodes (NA-Zn) demonstrate much better cycling stability than the bare ones (92 vs 2000 h). In NA-Zn|CNT/MnO2 batteries, this heterogeneous seed prolongs the lifetime of the device from ∼480 cycles up to 2000 cycles. This work offers a facile and promising Zn dendrite/protrusion suppressing route for the achievement of long-life Zn-ion batteries.

Abstract Pelodiscus sinensis meat is a nutritional food and tonic with angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitory activities. To identify the bioactive substances responsible, several bioinformatics methods were integrated to enable a virtual screening for bioactive peptides in proteins identified within a water-soluble protein fraction of Pelodiscus sinensis meat by Shotgun proteomics. The peptides were generated from the identified proteins by in silico proteolysis using six proteases. A comparison of the numbers of proteins suitable for digestion with each enzyme and the iBAQ (intensity-based absolute quantification) values for these proteins revealed that bromelain and papain were the most suitable proteases for this sample. Next, the water solubility, toxicity, and ADMET (absorption/distribution/metabolism/excretion/toxicity) properties of these peptides were evaluated in silico. Finally, a novel ACE inhibitory peptide IEWEF with an IC 50 value of 41.33 µM was identified. The activity of the synthesized peptide was verified in vitro, and it was shown to be a non-competitive ACE inhibitor. Molecular docking revealed that IEWEF could tightly bind to C-ACE, and N-ACE with energies less than 0 kJ mol −1 , and the peptide IEWEF can form hydrogen bonds with C-ACE and N-ACE respectively. These results provide evidence that bioactive peptides in the water-soluble protein fraction account for (at least) some of the ACE inhibitory activities observed in Pelodiscus sinensis meat. Furthermore, our research provides a workflow for the efficient identification of novel ACE inhibitory peptides from complex protein mixtures.

Carbon nanofibers (CFs) have been widely applied as electrodes for energy storage devices owing to the features of increased contact area between electrodes and electrolyte, and shortened transmission route of electrons. However, the poor electrochemical activity and severe waste of space hinder their further application as supercapacitors electrodes. In this work, MnO2−x nanoflowers restricted and epitaxial growth in/out carbon nanofibers (MnO2/MnO@CF) were prepared as excellent electrode materials for supercapacitors. With the synergistic effect of uniquely designed structure and the introduction of MnO and MnO2 nanoflowers, the prepared interconnected MnO2/MnO@CF electrodes demonstrated satisfactory electrochemical performance. Furthermore, the MnO2/MnO@CF//activated carbon (AC) asymmetric supercapacitor offered an outstanding long-term cycle stability. Besides, kinetic analysis of MnO2/MnO@CF-90 was conducted and the diffusion-dominated storage mechanism was well-revealed. This concept of "internal and external simultaneous decoration" with different valence states of manganese oxides was proven to improve the electrochemical performance of carbon nanofibers, which could be generalized to the preparation and performance improvement of other fiber-based electrodes.

ABSTRACT Dye‐sensitized solar cells (DSSCs) are considered a promising solution to current energy challenges. In this study, three porphyrin sensitizers ZnP1–ZnP3 with donor‐π‐acceptor (D‐π‐A) configurations were synthesized. The donors included 9,9‐dimethylfluorene, 4‐biphenyl, and 1,1′:3′,1″‐terphenyl groups, whereas alkynylbenzoic acid was used as the acceptor. The modification of the side alkyl chain addressed the poor solubility of the porphyrin sensitizer. The synthesized porphyrin sensitizers were structurally characterized by nuclear magnetic resonance, high‐resolution mass spectrometry, and ultraviolet absorption spectroscopy. The introduction of electron donor groups into 1,1′:3′,1″‐terphenyl and alkynylbenzoic acid into the acceptor group improved the light‐harvesting ability of the sensitizer, increased the short‐circuit photocurrent density, and enhanced cell efficiency ( η = 3.6%). Finally, density functional theory was used to verify the experimental results.