將不同元素合金化是提高多種金屬材料電催化性能的有效策略。這種增強可歸因于電子和幾何效應的改變，它們在決定整體電催化性能方面起著至關重要的作用。然而，由于它們的共存，這些影響錯綜復雜地交織在一起，而且往往相互關聯。因此，多金屬體系催化性能的提高通常歸因于協同效應或“雞尾酒”效應，而且沒有明確解釋合金化的作用和每種元素的單獨貢獻。近日，波鴻魯爾大學Wolfgang Schuhmann、Alfred Ludwig通過復雜組分固溶體中電子和幾何效應的組合篩選實現電催化劑的合理設計。
本文要點：
1) 作者采用高通量實驗方法來研究四元薄膜系統Pd─Ag─Cu─Fe內的342種成分。用Fe（不同數量的價電子）或Ag（不同的原子大小）取代Cu分別選擇性地操縱電子或幾何效應。
2) 用Fe代替Ag可以同時改變這兩種效應，每單位體積內的價電子數被用作電催化活性的描述符，特別是關于析氫反應（HER）和析氧反應（OER），其可以通過獨立或同時改變電子和幾何效應來優化。
Ridha Zerdoumi et.al Combinatorial Screening of Electronic and Geometric Effects in Compositionally Complex Solid Solutions Toward a Rational Design of Electrocatalysts Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302177
https://doi.org/10.1002/aenm.202302177
