電催化劑是電化學(xué)儲能和轉(zhuǎn)換裝置的關(guān)鍵部件,高性能電催化劑可以有效降低化學(xué)反應(yīng)的能壘,從而提高能量器件的轉(zhuǎn)換效率。電催化反應(yīng)主要經(jīng)歷分子(反應(yīng)物、中間體和產(chǎn)物)在催化劑表面的吸附和解吸,伴隨著電荷轉(zhuǎn)移過程。因此,電催化劑的表面控制在催化劑設(shè)計(jì)和優(yōu)化中起著關(guān)鍵作用。近年來,許多研究表明,缺陷結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)可以導(dǎo)致催化劑表面原子結(jié)構(gòu)的重排,從而有效提高電催化性能。然而,缺陷與催化性能之間的關(guān)系仍有待了解。近日,長沙理工大學(xué)張怡瓊、中山大學(xué)姚向東綜述研究了缺陷電催化劑的設(shè)計(jì)與調(diào)控。
本文要點(diǎn):
1) 作者對缺陷的類型、合成方法和表征技術(shù)進(jìn)行了全面總結(jié),并討論了缺陷與電催化性能之間的內(nèi)在關(guān)系。此外,作者還詳細(xì)回顧了缺陷的應(yīng)用和發(fā)展。最后,作者總結(jié)并展望了缺陷電催化劑存在的挑戰(zhàn),并提出了未來的研究方向。
2) 該綜述能為從事缺陷和催化研究的研究人員提供一些重要指導(dǎo)和參考,能夠更好地幫助研究人員了解缺陷和催化領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并將高性能缺陷電催化劑的應(yīng)用擴(kuò)展到電催化工程領(lǐng)域。
Yiqiong Zhang et.al Design and regulation of defective electrocatalysts Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D4CS00217B
https://doi.org/10.1039/D4CS00217B