综述：镍基电催化剂从电子和几何视角优化析氢和析氧

本综述系统阐述了镍基电催化剂在析氢反应(HER)、析氧反应(OER)及全水分解(OWS)中的最新进展，从电子结构调控（优化热力学吸附/脱附）和几何结构优化（改善扩散动力学）双重视角提出高性能催化剂设计策略，为开发低成本、高效能的绿色制氢技术提供了重要理论依据。

　　

电化学水分解是一种可持续制氢的有前景方法，然而开发成本低且效率高的电催化剂仍是一个关键挑战。镍基材料因其储量丰富、电子结构可调和催化活性可比拟贵金属催化剂而成为可行的替代品。

电子结构调控：热力学吸附/脱附优化

基于HER、OER和OWS的催化机制，从热力学角度出发，电子结构调控的核心在于优化反应中间体的吸附/脱附能。通过合金化、异质原子掺杂、相工程和异质结构构建等关键策略，可以有效调节镍活性位点的d带中心，从而优化氢中间体(H)或氧中间体（如O, OH^*）的吸附强度，降低反应能垒，提升本征活性。

几何结构优化：扩散动力学改善

从动力学视角，几何结构优化旨在改善电荷转移和质量传输。形态工程（如构建纳米片、多孔结构等）能够暴露更多活性位点并缩短离子扩散路径，异质结构界面则有利于加速电子传输。这些策略共同作用，显著提升了催化剂在高电流密度（如>500 mA cm^?2）下的性能。

挑战与展望

尽管取得了显著进展，但在实现工业化级高电流密度和长期稳定性方面仍存在挑战。未来的研究应侧重于多尺度设计、高电流密度测试条件下的性能评估以及深入的机理研究，以弥合实验室研究与实际应用之间的差距。这篇综述为设计高效镍基电催化剂以实现规模化绿色制氢提供了宝贵的见解。