综述：基于稀土金属的氧电催化剂：从机理与设计到应用的深入理解

《Inorganic Chemistry Frontiers》：Rare earth metal-based oxygen electrocatalysts: insights from mechanisms and designs to applications

稀土金属基氧电催化剂在燃料电池、金属空气电池及水电解中的应用潜力显著，其独特电子结构和催化性能使其在氧还原（ORR）和氧析出（OER）反应中表现优异。本文系统综述了其合成策略、评价体系、设计方法及产业化挑战，揭示了原位表征技术对调控催化活性的关键作用，提出通过掺杂、合金化、化合物合成及单原子分散等策略优化催化剂性能，并展望了其在可再生能源领域的应用前景。

　　

基于稀土金属的氧电催化剂在能量转换和存储领域展现出巨大潜力，尤其是在氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）中，这得益于它们独特的电子结构和优异的催化性能。本文综述了基于稀土金属的氧电催化剂的研究进展，重点关注合成策略、评价指标、设计方法以及在燃料电池、金属-空气电池和水电解中的应用前景。首先，分析了稀土金属催化剂在ORR和OER中的反应机理，并借助原位表征等技术进一步揭示了稀土金属通过调控氧化还原行为和优化表面结构来提高反应速率的内在机制。其次，介绍了四种催化剂的设计策略，包括掺杂、合金化、化合物制备和单原子化技术。最后，讨论了基于稀土金属的催化剂的发展前景和面临的挑战。