贵金属催化剂的电化学析氧反应

贵金属催化剂析氧反应（OER）是水分解中动力学迟缓的阳极反应，需要很大的过电势才能得到所需的大电流。尽管非贵金属析氧电化学催化剂受到了越来越多的关注，并且已经取得了突破性的进展，但是相对于碱性交换膜水电解槽，质子交换膜水电解槽仍具有电流密度和功率密度大，设备整体成本低的特点。研究和发展高效，耐用以及利用率高的贵金属析氧电催化剂对于促进和实现可再生能源生产和转化装置的工业化生产和实际应用具有重大意义。

应用于析氧反应的贵金属催化剂组分和结构优化的研究进展，包括基于Ir和Ru的氧化物以及合金，以及其他具有催化氧析出反应的贵金属，如Pt和Pd。为了阐明贵金属电催化剂组分/结构-性能关系以及活性-稳定性关系背后的科学机理，作者总结了文献中的实验和理论研究，包括催化剂表面活性位点的瞄定，金属-载体间的相互作用，尺寸效应，杂原子掺杂效应，单原子催化，以及析氧反应过程中催化剂活性位点的变化。最后，作者针对析氧反应贵金属电催化剂目前的研究现状提出了一些仍存在的挑战性问题，并且对可再生能源相关器件的未来发展和应用进行了展望。