高熵MXenes在可持续能源转化电催化中的崛起

背景：电化学能源转化技术（如水电解、燃料电池等）是向低碳能源系统过渡的核心，但受限于贵金属催化剂的高成本与稀缺性。高熵MXenes（HE-MXenes）作为二维材料与高熵材料的交叉领域，为电催化剂设计提供了新方向。研究目的：本文旨在系统综述HE-MXenes的基础概念、合成方法、结构表征、电子特性及其在氢相关电催化（HER/HOR）、氧电催化（OER/ORR）及其他反应（CO₂RR/NRR）中的应用进展。结论：HE-MXenes通过多主元近等摩尔混合稳定单相固溶体，结合构型熵、晶格畸变与“鸡尾酒”效应，展宽d带并产生连续吸附能分布，在HER中展现出优于Pt/C的活性（如V–Co₂P@HE异质结构，过电位~33mV）。作为导电多组分骨架，其在氧电催化中主要发挥载体与界面调节作用。当前挑战包括相纯前体可重复制备、蚀刻路线组成完整性及局域环境表征。未来需结合高通量筛选、无氟合成、operando表征及机器学习，推动实际器件应用。