综述：用于电化学水分解的Mo修饰过渡金属基纳米带：机理、设计策略与应用

《Small》：Mo-Modified Transition Metal-Based Ribbons for Electrochemical Water Splitting: Mechanisms, Design Strategies, and Applications

高纯度绿氢生产中的电化学水 splitting技术面临过电位挑战，需开发高效过渡金属基催化剂。带状结构催化剂因直接键合、低接触电阻和高比表面积受关注，Mo掺杂通过调控电子结构和加速电荷传输显著提升催化性能。本文系统综述Mo改性带状催化剂的制备原理（如选择性溶出法）、关键效应（电子结构调控、氧还原催化增强、电荷转移优化、抗积碳能力及多场协同效应）及产业化应用前景，提出需突破的规模化制备、长周期稳定性及成本控制瓶颈。

　　

摘要

利用可再生能源电力进行电化学水分解以生产高纯度绿色氢气被认为是一项极具前景的技术。然而，水电解过程需要较大的过电位，这对大规模应用构成了重大挑战。因此，开发成本低廉且性能稳定的基于过渡金属的电催化剂，在高电流密度下运行对于实现电化学水分解的工业化至关重要。最近，带状电催化剂因其结构优势（如直接键合、接触电阻降低以及高长宽比）而受到广泛关注，这些特点使得在给定孔隙率的情况下能够提供更大的反应表面积。为了进一步提高带状电催化剂的催化性能，人们采用了异质原子掺杂技术。特别是n型掺杂剂钼（Mo）可以通过调节电子结构并加速电荷传输来有效增强催化活性。本文综述了钼改性的基于过渡金属的带状电催化剂的最新进展，讨论了水电解的基本原理、评价参数和制备工艺，并重点介绍了非合金化制备技术、钼掺杂的四种关键效应以及多领域应用。最后，本文简要总结了在可持续大规模水分解中应用金属掺杂电催化剂所面临的瓶颈，并提出了未来的发展方向。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。