马天翼/张蕾/杨丽君Small综述：电催化水分解：从恶劣和温和的条件到天然海水

电催化分解水被认为是产生绿色能源（氢能）的最有效途径，而氢能也被认为是解决世界能源危机和减缓气候变化最有前途的清洁能源解决方案之一。苛刻的条件（强酸/强碱）广泛用于电催化机理研究，并取得了优异的催化活性和效率。然而，电催化水分解在恶劣条件下的实际应用遇到了几腐蚀问题、催化剂稳定性和膜技术困难的阻碍。因此，即使在天然海水中，在温和条件下（中性/近中性）分解水的研究也引起了越来越多的关注，但是在温和条件或天然海水中的机制尚不清楚。

基于此，澳大利亚斯威本科技大学马天翼教授、辽宁大学张蕾教授和杨丽君（共同通讯作者）等人报道了一篇关于电催化水分解的综述。作者总结了近年来在恶劣条件、温和条件和天然海水中工作的电催化剂。

首先，作者介绍了苛刻条件下水电解的理论方面，以了解机理，并且推断出更复杂的条件。其次，作者介绍了在温和条件下的最新研究成果，以显示在中性或近中性电解质中的电催化作用的有效改善。

接着，作者总结了天然海水或盐水电解质中整体水分解的现状和挑战。最后，作者讨论了对高性能电催化剂和有限元实用设计的展望。

目前，大多数电催化剂在温和条件下的活性不如在恶劣条件下的高。由于传质作用，电解质性质也会影响反应性能，意味着电解质优化的研究仍有足够的空间进一步提高水分解性能。

在阳极如何克服CER和OER之间的竞争，是成功利用天然海水作为氢资源的瓶颈。对电催化机制的深入研究，需要在理论研究的支持下建立合理的电催化剂设计方案以加速从基础研究到实际应用的转变。

Electrocatalytic Water Splitting: From Harsh and Mild Conditions to Natural Seawater. Small, 2021, DOI: 10.1002/smll.202105830.

https://doi.org/10.1002/smll.202105830.

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