NML综述：晶面工程构筑的先进电催化析氢和析氧催化剂

探索和利用绿色和可持续能源对实现未来低碳能源经济至关重要且高度紧迫。氢气凭借着高能量密度、无碳性质和可再生性质等优点被认为是理想的能源载体。绿色电能驱动水分解制氢具有零排放、清洁无污染和制备氢气纯度高等优势，是实现我国双碳战略目标最具前景的低碳清洁能源技术方向之一。然而，析氧反应(OER)涉及多个电子转移步骤和氧氧键的形成过程，被认为是水分解制氢的主要瓶颈。此外，同理论水分解电势(1.23 V)相比，电化学分解水需要1.8 V到2.0 V的高电压来制备氢气和氧气。高活性的电催化剂在析氢反应(HER)和OER过程中可以有效地提高反应动力学和降低过电势。因此，精心设计高活性HER和OER电催化剂对实现高效制氢及碳中和目标具有重要意义。

受益于各向异性，具有多个晶面的纳米催化剂通常展现出晶面依赖的物理和化学特性(如几何结构、表面电子结构、表面内置电场和氧化还原活性位点等)，导致HER和OER中间体的吸附能产生差异，从而对HER和OER表现出不同的电催化活性。通过晶面调控策略可以在催化剂表面暴露出高催化活性的晶面。暴露的高活性晶面可以为HER和OER增加活性位点的质量比活性，降低反应能垒和提高催化反应速率。

Facet Engineering of Advanced Electrocatalysts Toward Hydrogen/Oxygen Evolution Reactions

Changshui Wang, Qian Zhang *, Bing Yan, Bo You *, Jiaojiao Zheng, Li Feng, Chunmei Zhang, Shaohua Jiang, Wei Chen *, Shuijian He *

Nano-Micro Letters (2023)15: 52

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01024-6

1. 受 各向异性 的影响，不同的晶面具有晶面依赖的物理和化学特性，从而导致其对HER/OER表现出不同的电催化活性。

2. 暴露的 高活性晶面 可以为HER和OER增加活性位点的质量比活性，降低反应能垒和提高催化反应速率。