新闻网讯 9月8日，英国皇家化学会旗下国际权威综述期刊《化学会评论》（Chemical Society Reviews）在线刊发了我院中方导师、化学与化工学院王得丽教授团队题为“电解水催化剂的六维框架：从本征活性到实际性能”（A Six-Dimensional Framework for Water Splitting Electrocatalysts: From Intrinsic Activity to Practical Performance）的综述文章。

可再生能源驱动的电解水制氢是规模化制取绿氢的重要路径。近年来，多种用于析氢和析氧反应的电催化剂在实验室条件下展现出较高活性。然而，在高电流密度和长时间运行条件下，这些材料的活性优势往往难以在电极及电解槽中充分发挥。催化剂的实际表现不仅取决于活性位点与反应中间体的相互作用，还受到材料导电性、界面微环境、电子、离子和气体传输以及运行过程中结构演变等因素的共同影响。

针对现有研究多依赖静态描述符和单一因素优化的局限，该综述提出E–A–B–I–H–D六维耦合框架，从电子结构调控、原子级活性位点构筑、体相结构调控、界面耦合、分级电极结构设计以及运行条件下的动态演变六个相互关联的维度，系统归纳电解水催化剂的设计思路。该框架将原子尺度的反应调控、电极尺度的物质与电荷传输以及器件的长期运行联系起来，强调催化剂的实际性能并非由单一因素决定，而是多个维度协同作用的结果。

文章系统梳理了电解水反应机制、热力学与动力学限制，以及从本征活性测试到面向工业应用的性能评价方法，并在六维框架下总结了代表性催化剂体系和调控策略。在此基础上，本文提出，未来应由追求单一材料指标转向催化剂、电极、界面、膜、电解质与运行条件的协同设计，同时加强对实际运行条件下真实活性相和活性位点的识别，建立兼顾工业相关电流密度、长期稳定性、资源利用和制氢成本的评价体系。该综述为理解催化剂材料性能与器件性能之间的联系提供了整体视角，也为开发兼具高活性、高稳定性和实际应用潜力的电解水催化剂提供了参考。

图为王得丽教授（左一）指导学生

我校为该工作的唯一署名单位和通讯单位。化学与化工学院博士研究生栗豫安、李慧颖为共同第一作者，王得丽教授为通讯作者。该工作获得国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金和新能源化学与器件引智基地项目支持。

论文链接：https://doi.org/10.1039/d6cs00773b