陕师大刘生忠、吉大王博伦 AFM综述：驭熵而来的高熵催化剂 - 电催化分解水的希望之星

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氢能是全球迈向“碳中和”的首选能源载体。其中，电解水制氢作为大规模生产绿氢最具前景的途径之一，是能源可持续发展的关键组成部分。电解水制氢由阴极析氢和阳极析氧两个半反应组成，然而其缓慢的动力学极大地限制了电解水制氢的产业化应用。因此，研发高效、稳定、廉价的析氢/析氧催化剂一直是电解水制氢亟待解决的科学前沿问题，是驱动氢能源产业化的关键。

近年来，高熵材料作为电化学水分解的新兴催化剂一直备受关注。与单元素催化剂相比，高熵材料具有更多的优势：如连续分布的吸附能、可调的电子结构以及优异的结构稳定性，表现出更为优异的电催化分解水性能。迄今为止，科研工作者大多致力于低熵催化剂在水分解的应用，而高熵催化剂与水分解的构效关系仍有待深入研究。

图1

基于此，陕西师范大学刘生忠教授与吉林大学王博伦博士发表了题为“High-Entropy Catalyst - a Novel Platform for Electrochemical Water Splitting (高熵催化剂 — 一种电催化分解水的新平台)”的综述。该文章有助于读者全面系统地认识和了解高熵催化剂与电解水之间的构效关系。具体包括：(1) 电化学水分解的基本原理与瓶颈；(2) 详细介绍了高熵催化剂的概念、结构与制备方法；(3) 密度泛函理论（DFT）计算，高通量筛选和机器学习（ML）在设计高熵材料中的重要性；(4)总结了高熵催化剂在析氢反应、析氧反应及全解水中的研究进展； (5)对高熵催化剂在电催化分解水的未来发展进行了展望。

图2

作者相信，该篇综述对理解高熵催化剂与电解水制氢的构效关系具有重要指导意义，驭熵而来的高熵催化剂必将在电催化分解水领域开辟新篇章。目前论文已在国际知名期刊 Advanced Functional Materials上发表（10.1002/adfm.202207536）。论文第一作者为陕西师范大学博士研究生翟逸玥，通讯作者为吉林大学王博伦博士与陕西师范大学刘生忠教授。

原文链接

https://doi.org/10.1002/adfm.202207536

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