黄昱,最新Nature Reviews Materials!
纳米人
2026-07-16 07:50
文章摘要
电催化剂的稳定性是燃料电池和电解槽等清洁能源设备商业化面临的核心挑战。本文系统综述了控制电催化剂耐久性的化学与结构原理。背景方面,尽管纳米材料在提升催化活性方面进展显著,但实际运行中电位波动、腐蚀性电解质等因素极易导致催化剂溶解、粗化和降解。研究目的在于从理论和工程层面构建系统性的耐久性设计准则。结论指出,化学势是理解纳米尺度稳定性的统一准则,通过内在策略(如合金化、有序金属间化合物、核壳结构、形貌控制)降低化学势,以及外在策略(如封装、粘附优化、微环境调控)抑制降解动力学,可有效提升稳定性。文章强调,先进的原位与操作表征技术对于揭示动态降解机制至关重要,同时机器学习与物理描述符的结合有望实现催化剂的预测性设计。最终,通过学术界与工业界的协同,建立标准化测试框架,可推动电催化剂从经验优化迈向精准工程化应用,助力全球能源转型。
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