过渡金属修饰的杂原子掺杂多孔碳基氧还原和析氧催化剂的研究进展

作     者：赵松林 肖佳勇 邱明 祝志宏 ZHAO SongLin;XIAO JiaYong;QIU Ming;ZHU ZhiHong

作者机构：华中师范大学物理科学与技术学院纳米科技研究所武汉430079 

出 版 物：《中国科学:物理学、力学、天文学》 (Scientia Sinica Physica,Mechanica & Astronomica)

年 卷 期：2023年第53卷第9期

页      面：204-217页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研究发展计划(编号:2022YFB3803600) 国家自然科学基金(编号:52072139,U20A20246,51872108) 湖北省教育厅优秀中青年科技创新团队项目(编号:T201712) 国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(编号:11711530645) 湖北民族大学研究生创新科研重点项目(编号:MYK2020017) 中央高校基本科研业务费专项(创新基金项目)(编号:2022CXZZ104)资助 

主　　题：碳基材料 氧还原反应(ORR) 析氧反应(OER) 

摘      要：高效且清洁的能源储存和转换装置对未来的社会发展至关重要.然而,金属空气电池、燃料电池、电解水制氢等设备中涉及的氧还原反应(ORR)迟缓的动力学和析氧反应(OER)较大的过电势限制了这些设备的能源效率和运行寿命.廉价、高效、稳定且环保的ORR和OER催化剂的制备是推动能源转换装置商用的关键环节.本文总结了过渡金属修饰的杂原子掺杂多孔碳基ORR和OER催化剂的最新研究进展,并重点评述了其结构与性能之间的关系.最后,从理论计算的角度讨论了活性位点的电子结构特性对碳基材料电化学性能的影响,并展望了该领域所面临的挑战和机遇.