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電催化分解水被認(rèn)為是產(chǎn)生綠色能源（氫能）的最有效途徑，而氫能也被認(rèn)為是解決世界能源危機(jī)和減緩氣候變化最有前途的清潔能源解決方案之一?？量痰臈l件（強(qiáng)酸/強(qiáng)堿）廣泛用于電催化機(jī)理研究，并取得了優(yōu)異的催化活性和效率。然而，電催化水分解在惡劣條件下的實(shí)際應(yīng)用遇到了幾腐蝕問題、催化劑穩(wěn)定性和膜技術(shù)困難的阻礙。因此，即使在天然海水中，在溫和條件下（中性/近中性）分解水的研究也引起了越來越多的關(guān)注，但是在溫和條件或天然海水中的機(jī)制尚不清楚。

基于此，澳大利亞斯威本科技大學(xué)馬天翼教授、遼寧大學(xué)張蕾教授和楊麗君（共同通訊作者）等人報(bào)道了一篇關(guān)于電催化水分解的綜述。作者總結(jié)了近年來在惡劣條件、溫和條件和天然海水中工作的電催化劑。

首先，作者介紹了苛刻條件下水電解的理論方面，以了解機(jī)理，并且推斷出更復(fù)雜的條件。其次，作者介紹了在溫和條件下的最新研究成果，以顯示在中性或近中性電解質(zhì)中的電催化作用的有效改善。

接著，作者總結(jié)了天然海水或鹽水電解質(zhì)中整體水分解的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)。最后，作者討論了對高性能電催化劑和有限元實(shí)用設(shè)計(jì)的展望。

目前，大多數(shù)電催化劑在溫和條件下的活性不如在惡劣條件下的高。由于傳質(zhì)作用，電解質(zhì)性質(zhì)也會影響反應(yīng)性能，意味著電解質(zhì)優(yōu)化的研究仍有足夠的空間進(jìn)一步提高水分解性能。

在陽極如何克服CER和OER之間的競爭，是成功利用天然海水作為氫資源的瓶頸。對電催化機(jī)制的深入研究，需要在理論研究的支持下建立合理的電催化劑設(shè)計(jì)方案以加速從基礎(chǔ)研究到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。

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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馬天翼/張蕾/楊麗君Small綜述：電催化水分解：從惡劣和溫和的條件到天然海水

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