高熵析氧催化材料：机理解析、优化策略与未来挑战

况绍福; 卢雪; 王健行; 林华; 李庆

doi:10.7536/PC20250715

化学进展 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (11) :1581-1603 DOI: 10.7536/PC20250715

综述与评论

扫码查看或转发全文

高熵析氧催化材料：机理解析、优化策略与未来挑战

作者信息 +

High-Entropy Oxygen Evolution Catalysts： Mechanistic Analysis， Optimization Strategies， and Prospective Challenges

Author information +

文章历史 +

摘要

基于可再生能源的电解水制氢技术作为应对能源危机与环境问题双重挑战的关键路径，其大规模应用受限于阳极析氧反应（OER）缓慢的反应动力学。近年来，具备独特结构和组元可调性的高熵材料，凭借其近乎连续的吸附能可调控维度，在OER催化领域展现出突破传统单/双组元材料性能边界的显著优势。尽管高熵材料在OER催化领域的探索已取得显著进展，仍存在多元体系中组分-结构-性能构效关系复杂性、催化机制模糊性等亟待解决的关键科学问题。本文首先系统梳理了OER反应四电子转移机理，继而全面综述了高熵合金、高熵氧化物、高熵金属有机框架等高熵材料在OER领域的最新研究进展。重点从原子级配位环境、电子结构调控和表面吸附能演化三个维度构建组元-结构-性能之间的关联，深入阐释多金属位点的协同催化机制。最后，从材料设计、缺陷工程、元素调控三个维度提出了OER性能优化策略，并指出高熵析氧催化材料在未来可能面临的问题和机遇。本综述可为高熵析氧催化材料的精准设计、原子级构效关系的解析及催化性能的优化提供借鉴和参考。

Abstract

Hydrogen production via water electrolysis powered by renewable energy sources represents a critical approach to addressing the dual challenges of energy and the environment. However， the practical implementationof this technology remains constrained by the sluggish kinetics of the anodic oxygen evolution reaction （OER）. Recent advances in high-entropy materials （HEMs） with unique structural configurations and compositional tunability have demonstrated breakthrough capabilities in OER catalysis. Their near-continuous adsorption energy tunability across multi-dimensional landscapes enables surpassing the perforce ceilings of conventional single-/dual-component electrocatalysts. While substantial progress has been achieved in developing HEMs for OER catalysis， formidable scientific challenges persist regarding the intricate composition-structure-activity relationships in multi-component systems and unresolved mechanistic ambiguities governing catalytic synergies. This review systematically examines the fundamental mechanisms underlying the four-electron transfer process in OER， followed by a critical survey of recent breakthroughs in high-entropy alloys （HEAs）， high-entropy oxides （HEOs）， and high-entropy metal-organic frameworks （HEMOFs） for OER applications. By emphasizing three critical dimensions： atomic coordination environment modulation， electronic structure engineering， and surface adsorption energy optimization， we establish explicit correlations between compositional architecture， structural characteristics， and catalytic performance. This framework profoundly elucidates the synergistic catalytic mechanisms arising from multi-metallic active sites. Furthermore， we propose strategic optimization pathways through material design， defect engineering， and elemental regulation. The review concludes by discussing emerging challenges and future opportunities in this rapidly evolving field. This review can provide inspiration for the accurate design of high-entropy electrocatalysts， the atomic-level analysis of structure-activity relationships， and the regulation and optimization of catalytic performance.

Contents

1 Introduction

2 OER pathway

2.1 AEM

2.2 LOM

2.3 OPM

3 Research progress and bottlenecks of high‑entropy oxygen evolution catalytic materials

3.1 High‑entropy alloys

3.2 High‑entropy oxides

3.3 High‑entropy MOFs

3.4 Other high‑entropy compounds

4 Optimization strategies

4.1 Machine learning‑assisted design

4.2 Defect engineering

4.3 Element regulation

5 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

高熵材料 / 电催化 / 析氧反应 / 优化策略

Key words

high-entropy materials / electrocatalysis / oxygen evolution reaction / optimization strategies

引用本文

引用格式 ▾

况绍福, 卢雪, 王健行, 林华, 李庆. 高熵析氧催化材料：机理解析、优化策略与未来挑战[J]. 化学进展, 2025, 37(11): 1581-1603 DOI:10.7536/PC20250715

Shaofu Kuang, Xue Lu, Jianxing Wang, Hua Lin, Qing Li. High-Entropy Oxygen Evolution Catalysts： Mechanistic Analysis， Optimization Strategies， and Prospective Challenges[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(11): 1581-1603 DOI:10.7536/PC20250715

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

1 引言

随着现代工业技术的快速发展，石油、煤炭、天然气等化石燃料被大量开采和利用，造成了环境污染和能源危机^[1-2]。为了解决这一问题，氢气作为一种更清洁的替代能源，在全球范围内重新引起了人们的关注^[3]。当前，全球绝大多数的氢能生产仍然以蒸汽甲烷重整和煤气化这两种传统工艺为主。这两种技术均以化石燃料作为原材料，其生产过程不仅产生大量二氧化碳排放，更在能源转型背景下暴露出显著的可持续性缺陷^[4]。相比之下，通过可再生能源（如风电、光伏等）电解水制氢被认为是解决能源和环境问题更有前景的途径^[5-7]。在以上能源转换的过程中需要使用合适的催化剂提高电化学反应效率，从而降低制氢成本，使其在经济上具有竞争力。尤其是电解水技术，其析氧反应（Oxygen evolution reaction，OER）缓慢的动力学导致需要较大的电位才能驱动反应的进行，这是整个电解水过程中具有巨大能量损失的原因^[8-10]。目前，应用最广泛和最具代表性的电催化剂是贵金属（如Pt、Ir、Ru和Au等）基催化剂^[11-13]或者某些过渡金属（如Fe、Co和Ni等）基催化剂^[14-15]。对于贵金属基催化剂而言，其稀缺性和高昂的成本限制其大规模商业应用^[16]。因此，采用少量的贵金属与过渡金属组成的二元材料受到了极大关注^[12,17-18]。众所周知，催化剂表面与中间产物的吸附关系决定了其催化活性，而表面的电子结构决定了吸附能^[19]。显然，二元材料的组元及其含量可调控范围是有限的，这也制约了其电子结构的优化程度。

近年来，高熵材料因其独特的多组元协同效应为催化剂设计提供了全新思路，已成为构建多活性位点电解水催化剂的新兴平台^[20-23]。此外，多组元体系在原子尺度的均匀混合可显著提升系统构型熵，使其能够在极端服役条件下维持优异的结构稳定性^[24-25]。迄今为止，有大量关于高熵材料用于催化领域的研究报道，如：氧还原^[26-30]、CO₂还原^[31-32]、乙醇氧化^[33-34]、电解水析氢^[35-36]及析氧反应^[37-41]。然而，高熵材料催化剂的开发仍面临双重困境：一方面，多组元体系的庞杂设计空间（如组分选择、配比优化及结构调控）导致传统“试错法”效率低下；另一方面，多金属位点间的协同机制尚未完全解析，缺乏普适性的“组分-结构-性能”之间的关联。这些瓶颈严重制约了高熵催化剂从实验室探索走向工程化应用。

随着电解水OER机理研究的不断深入，多电子转移过程的动态演变规律逐渐明晰。本文首先梳理了当前主流的OER反应路径，包括吸附析出机制（Adsorbate evolution mechanism，AEM）、晶格氧氧化机制（Lattice oxidation mechanism，LOM）以及多位点耦合氧机制（Oxide path mechanism，OPM）反应路径。继而聚焦高熵析氧催化材料体系，全面综述高熵合金（HEAs）、高熵氧化物（HEOs）、高熵硫化物（HESs）、高熵硼（HEBs）/磷化合物（HEPs）以及高熵金属有机框架材料（HEMOFs）等新型高熵催化材料的研究现状与瓶颈。通过建立材料组元-结构-性能的构效关系，重点解析材料组元间的协同效应及其对OER机理的调控机制。最后，基于高熵材料特有的结构优势和组元可调性，从机器学习辅助设计、缺陷工程及元素调控三个维度提出性能优化策略，为开发高效稳定的定制化OER催化剂提供理论依据和技术路径。

2 OER反应路径

OER作为电解水制氢体系的核心阳极半反应，其本质是通过四电子转移过程将水分子中的氧离子转化为氧气分子。无论在碱性还是酸性环境中，该反应均需经历4个质子-电子转移步骤。深入理解OER反应机理对于优化反应动力学和开发高效稳定的电催化剂具有重要意义。目前公认的OER反应机制主要分为三类：AEM、LOM以及OPM，其发展历程与核心特征如图1所示。具体而言，AEM早在20世纪80年代已经建立完整的理论框架，LOM则于21世纪初期被提出并获得验证。而OPM机制因受限于实时表征技术，即使概念提出较早，直至近期随原位光谱技术（如X射线吸收谱）的突破才得以实验验证。本节系统阐述了三种机制的差异及其验证方法，剖析了不同pH介质中反应机制的转变。

2.1 AEM机理

基于AEM的OER过程涉及*OH、*O和*OOH（*为吸附态）关键含氧中间体的连续演化过程。不同的催化环境（碱性或者酸性）产生的含氧中间体的方式不同（图2a）。在碱性介质中，充足的OH^-直接参与反应进程，如下式：

（1）* + OH^- → *OH + e^-

（2）*OH + OH^- → *O + H₂O + e^-

（3）*O + OH^- → *OOH + e^-

（4）*OOH + OH^- → * + O₂ + H₂O + e^-

首先，（1）OH^-失去电子吸附在活性位点（*）形成*OH；（2）表面*OH与溶液OH^-反应脱质子生成*O；（3）OH^-继续失去电子吸附在*O形成*OOH；（4）最后，*OOH与溶液中OH^-反应产生O₂和水。而在酸性条件下，由于缺乏自由OH^-，反应路径需通过水分子解离获取OH^-，具体如下式：

（5）* + H₂O → *OH + H⁺+ e^-

（6）*OH → *O + H⁺+ e^-

（7）*O + H₂O → *OOH + H⁺+ e^-

（8）*OOH → * + O₂+ H⁺+ e^-

（5） H₂O在活性位点脱质子/电子形成*OH；（6） *OH二次脱质子/电子转化为*O；（7） H₂O分解提供OH^-并吸附在*O形成*OOH；（8）最后，*OOH脱质子/电子释放O₂。

根据Sabatier理论，理想催化剂表面对中间体的吸附强度需维持在适度范围^[19]。尤其是，*OH与*OOH的吸附能存在着线性关系（ΔG_OOH=ΔG_OH+3.2±0.2 eV），理论过电位限制在370 mV左右^[47-48]。突破该线性关系的束缚成为设计AEM催化剂的核心挑战，其关键在于通过优化电子结构降低决定步骤的能垒（图2b）。在此反应路径中，中间体*O居于核心调控地位，其ΔG_HO*-ΔG_*O的值通常被用于预测催化剂的催化活性。图2c统计了大多数催化剂的过电位与ΔG_HO*-ΔG_*O关系，最佳活性位于火山图的顶部，可见含氧中间产物的吸附与脱附始终约束着对AEM催化剂的潜在设计。尽管，该线性关系制约着AEM催化剂的活性，而在整个OER过程中催化剂本体不参与氧化还原过程，这使其相较于LOM催化剂展现出更优的结构稳定性。到目前为止，一些原位技术（如原位拉曼Raman、红外光谱FTIR等）已被用于在实验上识别OER反应中间体（*OOH）以验证AEM。例如红外光谱中，在1055 cm^-1左右的峰归因于催化剂表面的*OOH的振动吸收所致（图2d）。

2.2 LOM机理

LOM与AEM有着本质区别，其专属于含氧催化剂体系，核心特征是晶格氧参与OER，根据氧物种形成方式可分为两种亚类（图3a， b）。结合前文对酸碱环境的机理差异分析，现仅以层状氢氧化物（LDH）在碱性介质中的反应为例阐述，第一种路径如下式：

（9）*OH + OH^-→ *O + H₂O + e^-

（10）*O + OH^- → *OOH + e^-

（11）*OOH + OH^-→ *OO + H₂O + e^-

（12）*OO → V_o + O₂

（13）V_o + OH^- → *OH + e^-

（9）首先，溶液中的OH^-帮助LDH表面的OH去质子变成*O；（10）其次，溶液中的第二个OH^-会失去一个电子吸附在*O变成*OOH；（11）接着溶液中的OH^-再次帮助*OOH去掉一个质子生成超氧或者过氧类物质；（12）超氧或者过氧类物质变成氧气，留下一个氧空位；（13）最后，溶液中的OH^-会再次失去电子变成*OH填补氧空位。第二种路径如下式：

（14）*OH + OH^-→ *O + H₂O + e^-

（15）* + OH^- → *OH + e^-

（16）*O + *OH + OH^-→ *OO + H₂O + e^-

（17）*OO → V_o + O₂

（18）V_o + OH^- → *OH + e^-

（14）首先，溶液中的OH^-帮助LDH的*OH去质子变成*O，这一步与上一种路径一致；（15）溶液中的第二个OH^-会失去一个电子吸附在金属位点，这一步是两种路径的关键差异；（16）溶液中的OH^-帮助金属位点的*OH去掉一个质子，并与第一步的晶格氧耦合生成超氧或者过氧类物质；（17）超氧或者过氧类物质变成氧气，留下一个氧空位；（18）最后，溶液中的OH^-会再次失去电子变成*OH填补氧空位。

两类路径的核心差异体现在超氧或者过氧类物质形成方式不同，前者通过晶格氧与中间体自耦合，后者依赖金属位点的吸附氧与晶格氧耦合成键。实验上可通过检测超氧/过氧中间体确认LOM机制，比较常见的方法是同位素标记法。即采用¹⁸O同位素标记催化剂表面，在¹⁶O电解液体系中进行OER，通过质谱（DEMS）检测到³⁴O₂产物的生成（¹⁸O-¹⁶O同位素配对），可作为LOM机制的直接证据（图3c， d）^[51]。此外，四甲基氢氧化铵（TMAOH）也被常用验证超氧键或者过氧键（图3e）。该试剂的阳离子组分（TMA⁺）能够特异性吸附于超氧基团表面位点，通过抑制超氧中间体的进一步转化来阻滞OER动力学进程，从而验证超氧/过氧中间体的存在^[52]。此外，受催化剂/电解质界面电子转移动力学和*OH吸附能的影响，LOM基催化剂通常表现出显著的pH依赖性，而AEM基催化剂则基本不受pH变化影响^[52-53]。因此，pH依赖性实验常常也被用于侧面验证LOM（图3f）。原位Raman光谱也可以验证超氧键的存在，其1035 cm^-2左右的峰是超氧基团振动所致^[54]。

需要特别指出的是，现有实验手段尚无法区分LOM机制下的不同亚型路径。对此，通常可结合密度泛函理论（DFT）计算，通过模拟不同路径的反应能垒和中间态构型进行机理辨析^[55]。对于LOM路径（图3a），其核心步骤在于*OH与晶格氧的耦合，其反应能垒主导着该路径的可行性。相较而言，sub-LOM路径（图3b）需满足双重要求。首先，金属位点对OH吸附需达到临界阈值，否则体系维持LOM路径；其次，*O与晶格氧的耦合时的能量需要低于AEM路径的触发阈值（即*OOH的生成），以防止OH的再吸附引发的路径偏转。因此，实现sub-LOM路径触发的核心在于金属位点与晶格氧的电子结构协同调控。Kuang等^[56]通过在高熵材料中植入缺陷策略，成功在保留LOM的前提下触发sub-LOM路径，形成双机制共存的动态催化体系。

2.3 OPM机理

当前OER催化机理面临两大核心挑战： AEM受限于线性关系造成的动力学壁垒，而LOM则因氧空位持续生成引发催化剂结构崩塌。OPM通过新式反应路径有效规避了上述问题。如图4a所示，OPM反应路径的中间体仅涉及*OH和*O，其核心机理可解构为4个关键步骤，具体反应式如下：

（19）* + OH^- → *OH + e^-

（20）** + OH^- → *OH + e^-

（21）2OH^- + 2*OH → 2*O + 2H₂O + 2e^-

（22）2*O → O₂ + *

（19）首先，第一个金属位点失去电子吸附一个*OH；（20）另一个相邻的位点再吸附一个**OH（**为另一个反应位点）；（21）两个位点协同脱质子形成两个相邻*O；（22）邻近*O物种直接耦合形成O₂分子并脱附。该机制的触发需要精确调控催化位点的微环境：首先，金属活性中心的间距需要在合适范围以确保电子轨道重叠，实现中间体的电子协同作用（图4b， c）；其次，需优化金属位点的电子结构，在增强*OH/*O吸附强度的同时抑制*OOH中间体生成^[59]。这一特性使得原子级分散催化剂（如双原子催化剂）成为实现OPM的理想选择^[60]。

通过反应机理分析可建立明确的OPM与AEM、LOM的判别标准。如2.2节所述的同位素示踪实验，将催化剂直接放在H₂¹⁸O的水溶液中标记后，再到H₂¹⁶O的水溶液中反应，当检测到³⁶O₂同位素产物时，则说明催化剂表面吸附的氧直接耦合产生³⁶O₂，可验证OPM的存在（图4d）。此外，FTIR在1100 cm^-1附近的振动带可归因于双活性位点处的桥接氧构型，表明通过直接O-O耦合形成特征性M-O-O-M中间体（图4e），可作为OPM的辅助判据。然而该峰的位置与LOM路径中*O₂²^-中间体位置接近（图4f）^[61-62]。因此，必须构建多维度实验验证体系，以避免单一表征手段可能导致的误判。

3 高熵析氧催化材料的研究现状与瓶颈

2004年，Yeh团队^[66]正式提出HEAs的概念，其严格定义包含两个关键标准：第一须由5种或更多元素构成多组元合金体系，第二各组成元素的原子百分比均需控制在5%~35%范围。此后，研究者对于高熵体系的核心判定标准展开了广泛讨论，部分四元合金的突破性性能表现促使研究者对传统高熵定义进行重新审视^[67-68]。在此背景下，高熵的概念经历了关键性演变，即从早期的严格成分定义逐步发展为以性能优化为导向的材料设计理念。研究领域已从最初的HEAs体系显著扩展，逐步形成涵盖多组元的高熵材料体系，其典型代表包括：HEOs、HEBs、HESs及HEPs等（图5）。

近年来，高熵材料作为备受关注的新型功能材料体系，凭借其独特的组分自由度、显著的构型熵效应和优异的结构稳定性，在电催化OER领域展现出突破性的性能优势（表1）。根据现有文献统计，在已报道的高熵电催化剂中最常用的金属元素是Fe、Co和Ni，随后是Cu、Pd、Pt等（图6）。然而，广域组分空间中高达数以万计的潜在元素组合方案，使得材料理性设计面临巨大挑战，现有研究尚未建立系统的元素筛选准则和组分优化策略。本节从OER反应机理出发，通过评述HEAs、HEOs、HEMOFs等典型体系在活性位点调控和电子结构优化等方面的创新突破，为构建高性能高熵OER催化剂提供思路。

3.1 高熵合金

对于遵循AEM的HEAs催化剂，其OER性能优化的核心在于精准调控中间体的吸附-脱附动态平衡。相较于传统的一元或二元材料体系，高熵材料由于其多组元特性所形成的复杂表面结构，为实现近乎连续分布的吸附能曲线提供了可能性（图7a）。Mei等^[97]发现，FeCoNi基HEA中过渡金属对*OH的过强吸附会阻碍去质子化过程，显著限制OER动力学。他们通过引入独特电子特性的Mo元素，成功诱导Fe/Co/Ni位点的电子再分配。甲醇毒化测试结合DFT计算证实，Mo的掺入使对OH吸附强度降低，去质子化所需活化能从0.39 eV降至0.31 eV，显著提升了OER反应速率。Zhu等^[98]通过电负性梯度设计策略，在Cu基HEA中引入低电负性Mn元素，构建电子从Mn到Cu的传递通道。这种电子结构工程使Cu位点表面电子密度增加，一方面促进H₂O分子解离以及优化*H中间体的吸附强度，另一方面加速*OH脱质子形成*O中间体。得益于此，该催化剂在100 mA·cm^-2电流密度下仅需281 mV过电位即可驱动析氢反应，同时在200 mA·cm^-2条件下析氧过电位低至386 mV，展现出优异的双功能催化性能。上述研究表明，通过调控HEAs多组元间的协同效应，可有效优化其表面对OER中间产物的吸附能，进而显著提升OER催化活性。

Huang等^[40]通过电沉积技术在泡沫镍基底上制备了FeCoNiCuMo催化剂，该材料在酸性和碱性电解质中分别展现出优异的HER和OER催化活性。原位X射线吸收谱（XAS）分析表明，其催化机制存在显著位点异质性：Co/Cu位点主导Volmer-Heyrovsky路径，而Ni和Mo位点通过Volmer-Tafel路径参与反应，多机制协同作用显著提升了整体动力学。Li等^[99]通过电化学金属化法制备了亚微米尺寸的单相HEAs颗粒（FeCoNiMnX，X=Cr、Mo、W）。FeCoNiMnW表现出最优的OER性能，在500 mA·cm^-2电流密度下过电位为355 mV，并可在500 mA·cm^-2下稳定运行50天。理论计算表明：FeCoNiMn和FeCoNiMnCr的OER速率决定步骤为M-*OH到M-*O的转化，而FeCoNiMnMo和FeCoNiMnW的速率决定步骤为M-*O到M-*OOH的转化，对应的过电位分别为1.478 V （FeCoNiMn）、0.602 V（FeCoNiMnCr）、0.437 V（FeCoNiMnMo）和0.377 V（FeCoNiMnW）。Cr、Mo、W元素的引入显著降低了OER过程中速率决定步骤的过电位（图7b~f）。此外，FeCoNiMnW的总态密度（TDOS）最大，从而具有OER过程中最快的电子传输速率（图7g）。Qiu等^[100]采用脱合金化策略制备了AlNiCoFe基HEA体系，通过系统研究Cr、Nb、V、Zr和Mn等元素的协同作用，发现Cr、Nb和Mo的引入能显著提升催化活性。理论计算表明，这些元素形成的高价态氧化物可优化质子转移路径。然而，在Ir基HEA体系（AlNiCoIr-X，X=V，Nb，Cu，Cr，Mo）的研究中发现^[77]，Mo和V的掺杂可显著提升OER性能，而Nb和Cr的引入反而抑制催化活性。这些矛盾现象又凸显了HEAs体系“组分-结构-性能”关系的复杂性。

综上，HEAs的多组元特性赋予其巨大的吸附能调控维度，但复杂的组分协同效应为作用机制解析带来挑战。现有研究表明，引入高价态元素可通过电子结构重构优化AEM路径中间体吸附特性，但此类基于吸附能调节的改性策略受限于Sabatier理论的吸附-脱附动态平衡限制。考虑到OPM的触发条件，若能通过电子结构工程有效抑制*OOH中间体的形成，并促进HEAs表面多位点协同吸附的氧直接耦合，理论上可突破传统吸附能线性关系的限制，实现OER动力学的显著提升。但目前关于该反应路径的系统性研究仍较为匮乏，尤其是HEAs多组元协同效应对O-O直接耦合的作用机制仍缺乏系统认知，这已成为制约新型高熵催化剂理性设计的瓶颈。

3.2 高熵氧化物

近年来，HEOs因其卓越的OER催化性能受到广泛关注。本节重点评述四类典型HEOs体系： LDH、岩盐型氧化物、尖晶石氧化物及钙钛矿氧化物的研究进展。LDH被认为是OER催化剂的理想候选材料^[101-103]，构建高熵LDH有望为高效地电解水提供新的机会。与三维结构氧化物不同，LDH的低维层状结构允许O―O键在表面形成，为设计基于LOM的高效催化剂设计提供了创新平台。Gu等^[104]采用原子半径匹配策略，通过水热法制备超薄FeCrCoNiCu-LDH，实现晶格失配最小化，在1 M KOH中达到270 mV@10 mA·cm^-2的优异OER活性。Hao等^[105]通过H₂O₂和Ce⁴⁺的双重氧化作用调控晶格失配比，制备了晶格无序的高熵FeCuCoNiZn LDH催化剂。实验表明，这种结构既可通过局部富集高价金属离子构建活性中心，又能提供丰富的表面活性位点加速预氧化进程，最终实现OER与尿素氧化（UOR）性能的协同提升。值得注意的是，近期研究揭示了催化剂在OER过程中的动态表面重构现象，这为性能突破提供新路径^[106-107]。例如Liang等^[108]通过电沉积的方法制备了高熵FeCoNiZnOOH，在Zn元素动态溶出诱导的表面重构作用下，可在100 mA·cm^-2电流密度下实现191 mV的超低过电位。Wang等^[58]的最新研究进一步扩展了表面改性策略，他们以MnFeCoNiCu LDH为基体，通过Au单原子掺杂构建了O空位协同催化体系（图8a）。理论计算表明，Au与O空位的协同作用可显著上移O 2p带中心，削弱金属-氧键强度从而有效激活LOM机制（图8b， c）。此外，该研究还揭示了贵金属电负性与LOM激活程度的构效关系，为高性能催化剂的理性设计提供了理论指导。

在电催化材料研究中，以岩盐型氧化物、尖晶石结构氧化物及钙钛矿型氧化物为代表的金属氧化物体系，因其独特的电子结构和可调控的活性位点，已被证实可作为高性能电解水催化剂。这些具有不同晶体结构的金属氧化物通过氧空位构建与阳离子掺杂工程，可精准调控活性位点的电荷分布与配位环境，从而显著降低电解水的动力学能垒。尤其在OER过程中，其结构稳定性显著优于传统贵金属催化剂（如IrO₂、RuO₂），展现出广阔的应用前景^[109-110]。

岩盐型氧化物具有晶体几何结构，其所有阳离子均占据等效的八面体位点。八面体上的金属-氧共价键对OER至关重要，通过低电负性金属部分取代相邻八面体阳离子，可诱导氧电荷向邻近金属位点转移，从而优化OER动力学。因此，将此类共价键调控策略应用于高熵体系，有望成为加速OER动力学的有效途径^[111-112]。Liu等^[113]制备了岩盐型高熵氧化物Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2O。通过引入原子半径差异显著的Mg（1.60 Å）和Zn（1.39 Å），诱导产生高浓度阳离子空位与氧空位，有利于未饱和活性位点的暴露，从而促进反应物吸附和电子转移（图8d）。此外，电负性梯度设计（引入低电负性元素Mg和Zn）导致将更多的氧电荷转移到相邻的Co和Ni，增强Co/Ni-O共价键。因此，相比较二元氧化物，Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2O催化剂展现出更加优异的OER性能（图8e， f）。金属-氧共价键的调控往往会引发金属价态的动态演变，而这种价态演化与催化活性之间存在着复杂的关联机制。Kim等^[114]通过水热法结合退火的制备策略，开发出（Mg_0.2Fe_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2）O岩盐型高熵氧化物，并通过系统化缺失单一阳离子（Mg、Fe、Co、Ni或Cu）制备系列中熵氧化物，深入解析不同金属价态的动态转变规律。实验结果表明Cu²⁺的存在能有效抑制Fe²⁺和Co²⁺向高价态Fe^³⁺和Co^³⁺的转化，而催化活性提升的关键则与体系中Co^³⁺浓度的提升密切相关，这为OER催化剂的理性设计提供了新的理论依据。

高熵尖晶石氧化物因其独特的AB₂O₄型晶体结构展现出优异的催化特性。根据多组元金属的占位差异，这类材料可分为两种典型构型：MB₂O₄（多金属占据四面体A位）和AM₂O₄（多金属占据八面体B位）。近年研究揭示了结构重构与催化性能的密切关联：Wang等^[115]通过低温溶胶-凝胶法制备了Zn（CrMnFeCoNi）₂O₄高熵尖晶石氧化物。结果表明，电化学循环导致材料表面重构，Zn²⁺从四面体位点选择性浸出，诱导表层形成富含金属氧氢氧化物的高熵界面，新形成的表面通过AEM表现出更好的OER催化性能。Zhang等^[116]利用电纺丝技术制备了（Ni_0.2Co_0.2Zn_0.2Cu_0.2Mg_0.2）Fe₂O₄纳米纤维尖晶石氧化物，其表现出比一元、二元、三元和四元氧化物更强的催化稳定性。XPS、TEM和原位Raman证实了OER过程中表面发生了重构。目前，没有具体的研究证实MB₂O₄和AM₂O₄构型与催化活性的构效关系，但通过调整尖晶石结构，利用四面体和八面体位点之间的协同作用促进O-O耦合有望突破传统AEM的吸附限制。

近年来，高熵钙钛矿因其独特的结构稳定性和可调电子特性，成为OER催化剂设计的新方向。相较于传统钙钛矿（A/B位仅由1~2种元素占据），高熵体系通过引入5种以上金属元素形成固溶体结构，不仅显著提升热力学稳定性，更赋予其独特的电子结构可调性。其中，ABF₃型钙钛矿氟化物因氟元素的高电负性和强电离能力，在调控金属-氧配位环境方面展现出特殊优势，但其在强酸/碱性电解质中易发生氟流失的问题仍待解决^[117]。针对稳定性瓶颈，Wang等^[118]利用球磨法制备了一系列高熵钙钛矿氟化物（图8g），其中（BSCF）_3/4[KM（Ⅱ）F₃]_1/4显示出优异的OER稳定性，在10 mA cm^-2下运行超过20 h。机械球磨法因无需使用溶剂与高温条件，成为实现钙钛矿氧化物与热敏性卤化物形成固溶体的理想途径。通过该机械球磨合成方法，可进一步诱导生成氧化物-氟化物复合固溶体（图8h），与纯钙钛矿氧化物相比，氧化物-氟化物复合所得的催化剂在OER中表现出更高的催化活性（图8i）。Nguyen等^[119]利用共沉淀法制备了La（Cr_1/6Mn_1/6Fe_1/6Co_2/6Ni_1/6）O₃高熵钙钛矿氧化物，其在10 mA·cm^-2下OER过电位为325 mV且能稳定运行超50 h。而相应的低熵钙钛矿氧化物则表现出相对更差的催化活性，如：LaCoO₃（380 mV）、LaNiO₃（380 mV）、LaCrO₃（420 mV）、LaFeO₃（437 mV）和LaMnO₃（460 mV）。

通过激活过渡金属氧化物中的晶格氧来规避传统AEM的线性关系，可有效提升OER动力学效率。实验与理论研究表明，将O 2p中心位置上移至接近费米能级（E_F）是触发过渡金属氧化物LOM的核心条件。然而该机制面临关键挑战：氧空位的过量生成会导致催化剂结构崩塌，致使催化剂稳定性下降，本质上形成了催化活性与结构稳定性的互斥关系。HEOs的高熵效应赋予其优异的热力学及动力学稳定性，可在氧空位生成过程中有效维持催化剂的结构稳定性。这为解决传统LOM基催化剂的结构崩塌问题提供了新的方向。但需要注意的是，由于HEOs表面存在多元素共存的复杂微环境，其晶格氧的活化仍面临挑战，比如：多种金属间的电子调控协同性难以精确掌控。上述因素使得HEOs晶格氧活化的能带调控成为当前亟待突破的问题。

3.3 高熵金属有机框架

2019年，高熵的概念被引入到MOFs体系中^[120]，并衍生出一类新的MOFs材料。HEMOFs是指在体系中含有5种或5种以上金属元素的MOFs，虽然它具有优异的电化学活性，但仍存在电导率低、稳定性差等问题，阻碍了其大规模应用。为了解决这些问题，HEMOFs通过热解或氧化的方式衍生为碳基高熵合金/氧化物/硫化物，这些衍生物种的形成可以提高稳定性和电化学活性。同时，衍生的金属碳化物、氧化物和硫化物仍然可以保留骨架结构和高比表面积，加速电子的转移，有效提高导电性。另外，在热解过程中，可以有效抑制金属颗粒的团聚。因此，HEMOFs及其衍生物在能源相关领域得到了迅速发展和应用。

合成策略的选择对HEMOFs材料的结构与性能具有关键影响。Xu等^[121]通过温和的溶剂热方法合成了具有二维阵列结构的NiCoFeZnMo-MOF。这种二维结构不仅可以提高电导率，而且可以促进中间体的传质。该电催化剂表现出优异的OER活性，仅需254 mV的过电位以实现50 mA·cm^-2的电流密度以及长达100 h的长期稳定性。Zhao等^[96]采用溶液相法（室温下将Mn²⁺、Fe^³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺与1，4-苯二甲酸配位）制备的MnFeCoNiCu-MOF，实现了金属离子的等摩尔均匀分散。该样品在10 mA cm^-2电流密度下过电位低至245 mV，且48 h稳定性测试后活性保持率达95.1%，性能优于溶剂热法产物。相较之下，溶剂热法制备的MnFeCoNiCu-MOF受限于缓慢的动力学过程，易引发Fe^³⁺的局部富集现象，最终造成催化活性的显著衰减。

HEMOFs的独特几何结构对其催化性能具有调控作用。Wang等^[122]以CoNiCuMnAl-MOF为前驱体，然后在氩气中热解得到了一种由超薄碳层包覆的核-壳结构。其碳层在电子传输与防腐蚀两方面发挥关键作用：首先，类石墨烯碳层作为高效电子导体加速界面电荷转移，同时促进物质传输^[123-124]。其次，碳层物理隔离核内金属活性位点，避免电解液腐蚀，使催化剂具有长期稳定性^[125]。上述协同效应使该催化剂在碱性OER中仅需215 mV过电位（10 mA·cm^-2），且在200 mA·cm^-2大电流下连续运行30 h未见明显衰减。然而，碳层厚度与催化活性之间存在权衡关系，即过厚的碳层会屏蔽金属活性位点并阻碍电子传输，导致本征活性下降^[124,126]。因此，碳层厚度与催化活性之间的构效关系仍需要进一步研究。Miao等^[39]通过离子交换法成功制备了具有中空多面体结构特征的ZnFeNiCuCoRuO催化剂（图9a）。HAADF-STEM证实，六种金属组分在多面体结构中均匀分布（图9b）。该催化剂在碱性条件下表现出优异的OER活性和稳定性，即10 mA·cm^-2电流密度下的过电位为170 mV，Tafel斜率为56 mV·dec^-1，运行30 h活性衰减7%。理论计算表明（图9c~f），在这种独特的中空结构中Ru-Fe位点的AEM最大能垒为0.86 eV低于LOM的0.99 eV，表明该催化剂OER过程中更倾向于遵循AEM反应路径。进一步对比分析表明，相较于Ru-Co和Ru-Ni位点，Ru-Fe位点在AEM路径中催化效率更具优势，其能垒值分别比Ru-Co和Ru-Ni降低了约0.72和0.21 eV。Li等^[127]以MOF为前驱体制备（MnFeCoNiCu）S₂纳米颗粒。在10 mA·cm^-2时的过电位为221 mV。这是因为多元金属间具有强烈的协同效应，建立了稳定的电子结构，提供了良好的局部配位环境，从而极大地提高了催化性能。

HEMOFs因其独特的结构可调性在催化领域展现出显著优势。其三维晶格结构中的有机配体和金属节点可进行定向修饰，从而实现对材料性能的精准调控。特别是在OER中，此类材料展现出三重优势：首先，稳定的多孔框架结构为长期催化过程提供了支撑；其次，多元金属协同效应可有效调控电子能带结构，降低反应能垒；此外，丰富的介孔-微孔分级结构不仅能暴露更多活性位点，还能形成快速传质通道，加速反应物扩散与电子转移过程。然而，当前HEMOFs体系OER性能的提升仍面临两大核心挑战。在结构调控方面，孔道系统的优化设计存在关键矛盾：虽然大孔结构能够显著增强反应物的传质动力学，但现有HEMOFs体系普遍以微孔结构为主。微孔结构虽可提供更高的比表面积，但会导致传质阻力倍增。如何通过化学配位调控技术实现孔道分级构筑，在维持高比表面积的条件下改善传质效率，或将成为摆脱这一困境的关键。在材料合成方面，多元金属组分的原子级均匀分散面临显著的热力学挑战。不同金属元素之间存在的晶格失配、结合能差异以及配位构型倾向性等复杂因素，使得在纳米尺度实现稳定的高熵结构极具困难。

3.4 其他高熵化合物

非金属元素（B、P、S、Se等）因其与过渡金属显著的电负性差异，成为调控高熵材料电子结构的有效掺杂剂。这类元素通过间隙掺杂、阴离子保护层构筑及动态相变诱导等机制，协同优化催化活性与稳定性。尤其是B，其原子半径允许以间隙固溶形式进入金属晶格，既保持基体金属键的空间连续性，又诱导局部电子云密度重分布，形成“电子陷阱”效应^[128]。当B与金属形成共价化合物时，其独特的电子层结构、较高的电负性与电离能导致其键合形式和强度的多样性^[129]。

Liu等^[130]以Cu₂O为模板，制备了由FeCoCuMnRuB纳米片堆积的三维纳米盒。该材料展现出优异的OER性能，在10 mA·cm^-2电流密度下仅需233 mV过电位，且具有61 mV·dec^-¹的Tafel斜率和长达200 h的运行稳定性，其综合性能显著优于传统HEA及低熵硼化物体系。机理研究表明，硼原子通过捕获金属电子协同调控表面活性位点的电子结构，促进高价态金属物种的形成，从而显著加速OER动力学（图10a，b）。此外，理论计算表明，B掺杂可有效降低含氧中间体的吸附及转化能垒（图10c）。动态相变是非金属掺杂体系的重要特征。Zhang等^[131]通过简单溶剂热法合成了一种无定形多孔结构的高熵金属硼酸盐（CrMnCoNiFe）_0.2BO_x。该催化剂在OER过程中能够产生Cr空位，空位的出现能够促进催化剂表面重构，有效降低含氧中间体的吸附及转化能垒。Liu等^[132]基于一种微波辅助溶液燃烧策略，在空气下制备了S掺杂的（CrMnFeCoNi）₃O₄催化剂。在OER过程中，由于S浸出导致催化剂的表面重构，并促进高活性（氧）氢氧化物的形成。因此，高硫含量的催化剂比未掺杂硫的表现出更好的电催化活性。

部分非金属与高熵效应的结合在稳定性方面体现出互补的优势，一方面高熵效应能够抑制非金属的溢出，另一方面非金属被氧化后形成的阴离子层能保护催化剂。Dai等^[133]通过简单的真空高温烧结方法制备高熵硫磷化物作为用于海水电解的高性能OER催化剂。该催化剂在碱性海水中10和100 mA·cm^-2的电流密度下仅需要245和313 mV的过电位，且在阴离子交换电解槽中连续运行1200 h，活性衰减可忽略不计。该高熵硫磷化物优异的耐久性源于材料中的P和S被氧化并形成阴离子保护层排斥氯离子，防止了材料的进一步腐蚀。同时，所形成的V₂O_X物种可以有效地防止材料的进一步氧化。Shang等^[134]通过两步法制备了MnCoCuZnAlSe₂高熵硒化物，首先利用水热法制备了MnCoCuZnAl LDH前驱体，然后利用化学气相沉积法将Se引入。这种高熵硒化物具有超低过电位（190 mV@10 mA·cm^-2）和出色的耐久性（500 h@10 mA·cm^-2），其性能优于其他硒化物和IrO₂催化剂。研究表明高熵效应抑制了Se的溶解，提高了过渡金属硒化物的稳定性。

多元非金属间的协同效应拓展了性能优化维度。如Li等^[135]通过电沉积的方法将Fe、Ni、Co、Cu和Y金属元素纳入MOF中，然后以此为模板热解制备了具有多孔纳米片结构的FeCoNiCuYP/C高熵化合物。结合理论计算和实验表明，Fe、Co和Ni元素的引入可以有效地调节FeCoNiCuYP的电子结构，优化金属-磷键的结合强度和中间体的吸附能。其中，Fe更倾向于稳定*OH中间体，而Co/Ni则强化*OOH中间体的形成。这种独特的构型有效地打破了AEM过程中*OH和*OOH中间体吸附的线性关系（图10d）。近期，Zhang等^[136]提出了一种高熵金属-高熵非金属共生体形成的策略，以氨基三氮唑作为高熵前驱体的“键合剂”，不仅将Cr、Mn、Fe、Co、Ni五种金属键合在一起，还原位引入氮和碳元素。然后经过同步磷化、硫化和表面氧化，成功制备出独特的含五种金属（Cr、Mn、Fe、Co、Ni）和五种非金属（C、N、O、P、S）的高熵复合材料。该材料具有良好的电化学活性，作为OER电催化剂时，其过电位为211.9 mV（@10mA·cm^-2），并且具有超过25 h的优异稳定性。将其作为ORR电催化剂时，初始电压为0.977 V，半波电位为0.841 V，25 h电化学稳定性良好。该工作揭示了多元素协同构建自适应活性的巨大潜力。

将引入具有不同电负性特征的非金属元素作为切入点，使得高熵化合物在电子结构调控和吸附能优化方面展现出显著优势。以电负性参数为分类依据，可将非金属元素划分为电子供体元素（低电负性：B）和电子受体元素（高电负性：P、S和Se）两大类别。通过在高熵体系中协同引入电子供体与受体元素，可形成独特的电子协同增强机制。这种协同作用推动了高熵化合物从单一非金属体系向多元非金属体系的演化发展。尽管多元非金属体系的构建可显著提升OER性能，但其复杂组分导致体系存在三个关键挑战：首先，组元-结构-性能的构效关系研究难度倍增，其金属-金属、金属-非金属及非金属-非金属协同作用机制与活性位点动态演化路径尚未完全阐明；其次，多元非金属体系在合成过程中易引入杂质或产生元素偏析现象，这对精准合成方法提出了更高要求；最后，过量非金属元素的引入可能造成材料导电性下降，制约了电催化过程中电荷快速传输的效率。

4 高熵材料的OER性能优化策略

电催化OER性能的优化本质围绕两大核心维度：一是通过几何结构工程（如构筑多级孔隙、暴露特定晶面）增加活性位点密度；二是通过电子结构调控（如d带中心位置调整、轨道杂化增强）提升本征活性^[137]。高熵材料凭借其多组分特性与宽域成分可调性，为设计高效稳定的催化剂提供了独特的设计平台。本节概述了三个具体的优化高熵材料催化性能的策略，包括机器学习辅助设计、表面缺陷工程和元素调控（图11）。

4.1 机器学习辅助设计

机器学习辅助设计高熵OER催化剂的原理可分为三个关键环节：首先构建以过渡金属组合为代表的高熵元素数据库，整合其电负性、原子半径等物理化学特征和过电势、稳定性等实验性能参数；继而通过机器学习算法建立多维特征与OER活性之间的非线性关联模型，实现潜在优异组分的智能预测；最终结合高通量计算或主动学习方法进行候选材料筛选，形成“预测-验证-优化”的闭环设计流程。

当前机器学习（ML）模型构建主要采用三类算法：神经网络（NN）、支持向量机（SVM）以及随机森林（RF）。NN是一种受生物神经元网络结构启发而构建的计算模型。其基本组成单元是人工神经元，这类结构模拟了生物神经元间的信号传递机制。典型神经网络架构包含输入层、隐藏层和输出层三个主要部分，各层神经元接收前一层输出的加权信号，经激活函数非线性转换后，将处理结果传递至下一层节点。通过反向传播算法优化神经元间的连接权重，网络能够自主提取数据特征并建立预测模型，从而实现模式识别、分类预测等ML功能^[138-139]。该算法在复杂非线性关系建模方面具有优势，但需要大数据量支撑。SVM是一种基于统计学习理论的监督学习算法，其核心原理是通过在特征空间中构造最大间隔分割超平面实现数据分类^[140]。该算法运用核技巧将低维非线性可分数据映射到高维空间进行线性划分，通过求解凸二次规划问题获得最优解。尽管其在解决非线性、高维和小样本问题方面表现出显著的优势，但对大规模训练计算复杂度较高，且对缺失数据和参数调整较为敏感。RF则擅长处理多尺度特征交互，但存在过拟合风险。该算法首先从原始数据集创建大量样本，然后使用每个样本训练一个决策树；为了引入多样性并防止过拟合，在决策树的每个节点处考虑特征的随机子集；最终预测是各个树预测的平均值^[141]（表2详细对比了各算法的特征）。

传统催化剂优化依赖试错实验的局限性在高熵材料体系中尤为凸显。面对近乎无限的组分空间，传统方法存在研发周期长、资源消耗大等固有缺陷。这一困境催生了ML驱动的材料设计新范式：通过构建“成分-结构-性能”的定量映射关系，可实现高熵催化剂的高效筛选与性能预测^[142]。尤其在几何结构设计方面，ML展现出独特的潜力。基于ML构建的预测模型，揭示了多孔MOF材料三个关键参数间的构效关系：分散液Zeta电位、颗粒尺寸与催化活性呈现相关性。数据分析表明，Zeta电位绝对值的提升不仅意味着分散液稳定性的增强，还同步伴随着MOF颗粒的细化（表现为比表面积增大），这种几何结构演变有效提升了材料的电催化性能。最终实验验证表明，Zeta电位与催化剂性能的变化趋势与ML模型的预测结果高度吻合^[143]。Tukur等^[144]通过结合ML与DFT方法，系统分析了高熵钙钛矿氧化物的结构、组成及原子化学环境对氧空位形成的影响规律。研究团队构建了基于材料特征的氧空位形成能预测模型，实现了氧空位浓度的高通量计算与精准识别，成功筛选出具有优异催化活性的高熵钙钛矿氧化物。

针对高熵材料数据稀缺的核心挑战，基于主动学习（AL）的闭环优化策略展现出独特优势：通过构建“预测-实验验证-模型更新”的迭代循环，可降低对数据需求^[145]。Nie等^[146]开发的AL框架在HEOs筛选中取得突破性进展。该方法作为一个闭环系统运行，通过“训练、预测和实验”三个阶段迭代循环（图12a）。在多次AL迭代中，成功地从大量的潜在成分中识别出了四种新的HEOs。这些HEOs表现出出色的稳定性，在水煤气变换反应中表现出优异的H₂析出速率（251 μmol·g_cat^-1·min^-1），超过了现有催化剂（如Pt/γ-Al₂O₃）设定的基准（135 μmol·g_cat^-1·min^-1）和Cu/ZnO/Al₂O₃（81 μmol·g_cat^-1·min^-1）。Kim等^[147]将Pareto主动学习方法与实验研究相结合，通过算法驱动的高效材料筛选策略，经过11轮迭代优化后（图12b），成功从77946种候选材料中筛选出110个具有代表性的有效实验数据点，并以此为基础开发出新型双功能电解水催化剂。基于该方法构建的模型表明，所开发的双功能催化剂在OER和HER中均表现出优异的催化活性。实验证实，Pt_0.15Pd_0.30Ru_0.30Cu_0.25催化剂在电流密度10 mA·cm^-2条件下，仅需1.56 V即可实现高效水分解（图12c）。在更多元体系优化方面，Perumal等^[148]通过将贝叶斯优化与AL模型相结合，开发了一个催化剂发现框架，以有效地探索适用于HER和OER的八元高熵材料的广泛组成空间。该框架实现了与机器学习的动态、用户引导的交互，在最小化实验数据需求的前提下，快速筛选出性能最优的组元配比。实验表明，该八元高熵纳米催化剂最小粒径仅为2 nm，在电流密度为10 mA·cm^-2时，HER的过电位为12 mV，OER的过电位为239 mV，其催化性能分别优于商业的Pt/C和IrO₂催化剂。

机器学习在高熵材料的组元设计和几何结构设计领域展现出显著优势：通过高效分析海量元素组合与性能数据，ML模型能够快速预测多元合金的相稳定性及元素间协同作用规律，突破传统试错法的局限性；在几何结构优化中，自动挖掘微观几何特征与宏观性能的非线性关联，结合生成模型探索传统理论难以覆盖的复杂结构空间，大幅加速高熵材料的高通量设计，同时降低实验成本。这些突破性进展标志着高熵材料研发正式进入“机器学习+”时代。

4.2 缺陷工程

缺陷工程作为调控催化活性的关键策略，在高熵材料体系中展现出独特优势。由于高自由能，缺陷在化学上表现出较高的活性，能够优先吸附反应中间体并成为活性中心^[150]。高熵材料因组分和结构的复杂性，天然具备丰富的缺陷类型（如空位、位错、晶界等），这为精准调控催化性能提供了多维度的设计空间^[151]。研究证实，通过缺陷特征的系统调控可有效突破电催化反应的动力学瓶颈^[152]。

在金属空位缺陷构筑方面，Kuang等^[76]采用化学刻蚀策略，以Zn为牺牲元素在FeCoNiZn中熵金属氧化物中构建金属空位。该缺陷工程使OER过电位在10 mA·cm^-2电流密度下显著降低至259 mV。进一步的结构表征表明，缺陷工程改性的催化剂在OER过程中动态形成了丰富的氧空位缺陷。通过DFT计算对反应路径进行解析，发现缺陷结构的引入显著降低了金属活性位点上吸附态氧中间体与晶格氧的耦合能垒，有效促进了LOM的反应路径。基于此发现，该团队进一步引入Al元素制备E-FeCoNiAlZn LDH^[56]。该缺陷工程体现了一种双重效应：一方面，不饱和配位金属位点通过增强表面局部电荷密度，形成强化学吸附“热点”，促进界面OH⁻富集，为氧-氧耦合创造前提条件；另一方面，氧2p能带上移削弱金属-氧键强度，使晶格氧更易参与OER（图12d）。该双重效应降低了LOM亚型路径的最大能垒（图12e，f），最终在10 mA·cm^-2下实现220 mV的超低过电位，并在100 mA·cm^-2大电流密度下保持100 h稳定性。

氧空位缺陷工程同样是提高金属氧化物电催化活性的一条潜在有效途径。氧空位不仅可以作为新的吸附位点，而且可以作为改变催化剂表面电子结构的有效手段，从而调节催化过程的效率^[153]。Liu等^[154]通过低温表面碳化-脱碳在CoMnFeNiZnO中引入氧空位，电子顺磁共振光谱（EPR）证实了该材料中具有丰富的氧空位。这些氧空位不仅作为羟基吸附位点，更通过电子结构调制使OER过电位降低了60 mV（284 mV@10 mA·cm^-2）。实验结合理论分析表明，氧空位诱导的局部电荷重新分布可加速预氧化过程。

除了点缺陷外，线缺陷、面缺陷及非晶化为缺陷工程开辟了新维度，同样影响着催化剂的性能。Huang等^[155]通过热解MnFeCoNiCu-MOF制备的面心立方结构（FCC）高熵合金纳米棒，其内部孪晶和位错使表面自由能提升，显著降低OER活化能，加速了OER进程。与晶体催化剂相比，非晶催化剂暴露出更多的活性位点并且易于进行结构重构，从而表现出更高的催化活性^[156]。Wang等^[157]通过化学还原法制备了非晶结构CoFeNiMnZnB高熵硼化物。这种非晶结构的金属硼化物具有优异的OER性能，包括在10 mA·cm^-2下261 mV的低过电位和低的Tafel斜率。CoFeNiMnZnB优异的OER性能归因于不同金属之间的协同相互作用、Zn离子的浸出、氧空位的产生以及在OER期间CoFeNiMnZnB表面形成无定形羟基氧化物。

缺陷工程通过在高熵材料中构建点、线、面等维度缺陷，实现对材料电子结构的精准调控：一方面优化过渡金属活性位点的d带中心位置，降低含氧中间体（*OOH）的吸附能垒，促进OER动力学；另一方面，局部电荷的重新分布增强了金属-氧轨道的杂化程度，激活晶格氧参与OER，避开AEM线性关系限制。同时，高熵材料的多元素协同效应与缺陷诱导的晶格应变协同作用，暴露更多不饱和配位位点，进一步提升了催化活性和长期稳定性。

4.3 元素调控

高熵材料的性能调控核心在于元素的精准设计。根据作用位点的不同，主要可分为金属阳离子调控与非金属阴离子掺杂两种类型。在金属位点工程方面，多元金属的协同效应能有效调整位点电子结构，不仅可以优化催化活性和稳定性，还能促进电子转移并暴露更多活性位点。以尖晶石型HEOs为例，Zhai等^[158]通过多元金属协同策略开发的Fe_1.5CoNiZr_0.5M氧化物体系（M = Cu、Zn、Mn、Cr）证实，外源阳离子的引入会诱导晶格畸变并调控d带中心位置，当Cr掺杂形成Fe_1.5CoNiZr_0.5CrO_x时，八面体位点的高占据率使其展现出卓越的OER性能，在10 mA·cm^-2电流密度下过电位仅280 mV，Tafel斜率43.39 mV·dec^-1，且50 h连续运行后仍保持99.6%的活性。高价态金属阳离子的引入往往能显著增强OER本征活性，如Antink等^[159]制备的（CrFeCoNiMo）₃O₄高熵尖晶石纳米片，其中高价Cr³⁺/Mo⁶⁺通过削弱金属-氧键强度有效激活晶格氧，促进LOM的氧析出路径。

在非金属掺杂方面，基于电负性差异的电子调控同样成效显著。Li等^[160]在FeCoNi LDH层间嵌入F^-，与传统的F^-嵌入LDH催化剂不同（在碱性电解质中容易失去F），该研究中的F被嵌入到单个氢氧化物层中，并且不受电化学演化的影响。这种结构稳定性可归因于熵稳定效应，即使在氟含量超过OH^-的情况下形成第二相Na₃FeF₆，经电化学循环伏安活化后该副产物仍会溶解，最终保留稳定的单相氟掺杂FeCoNi LDH结构（图12g）。由于F的高电负性，使FeCoNi LDH中形成高价金属元素，增强金属3d与O 2p轨道杂化（图12h），有效提升了电子导电性和电荷转移效率，从而OER本征活性得到显著增强。此外，F的特殊嵌入方式还能在OER过程中维持催化剂结构的完整（图12i）。也是基于此，FeCoNi LDH在OER期间很难形成氧空位，因而遵循AEM路径（图12j）。Yuan等^[161]设计的CoNiCuZnFeP纳米立方体催化剂，通过磷空位与多金属协同的“双调控”机制，在100 mA·cm^-2电流密度下分别实现HER 318 mV和OER 204 mV的超低过电位，并保持700 h以上的长效稳定性。理论计算揭示，高熵效应与磷空位的协同作用能重新分布局域电荷密度，显著降低水分解能垒。

离子掺杂浓度对催化剂构效关系具有决定性影响，这在金属阳离子及非金属阴离子掺杂体系中均普遍存在。Zhou等^[162]通过调控FeCoNiCr体系中的Mo掺杂浓度，揭示了高价态金属掺杂的关键机制。研究显示，随着Mo组分的增加，合金晶体结构发生显著非晶化转变，其FCC逐渐演变为非晶态构型。同步发生的电子结构重构使FeCoNiCrMox体系的d带中心向费米能级方向位移，从而导致吸附能提升。得益于优化的电子结构，具有最高Mo含量的FeCoNiCrMo_1.0样品表现出最优异的电催化性能。类似机制在非金属掺杂体系中也得以体现，Liu等^[132]通过在（CrMnFeCoNi）₃O₄高熵氧化物中引入硫阴离子，发现S掺杂量与材料结晶度呈线性负相关。当掺杂量为S2时，材料电化学活性表面积达到峰值。实验表征揭示S的溶解行为可引发双重表面重构效应：一是促进金属元素向高价态转化，二是通过界面羟基吸附加速MOOH结构的形成。通过协同效应，HEO-S2催化剂在OER中遵循LOM，其10 mA·cm^-2电流密度下的过电势为263 mV，较未掺杂体系（326 mV）显著降低。

元素调控通过引入多种不同电负性和原子半径等元素，改变高熵材料的电子结构，从而优化其OER性能。其主要调控方式如下：（1）通过高熵效应产生的晶格畸变和化学复杂性，调节局部配位环境，形成高活性位点，降低*OOH中间体的吸附能垒；（2）过渡金属d带中心的下移可有效减弱氧中间体的过度吸附，从而加速OER动力学；（3）多元素协同调节费米能级附近的电子态密度，提升导电性并增强电荷转移效率；（4）金属间强电子相互作用引发电荷重分布，促进Co³⁺/Ni³⁺等高活性价态的形成，削弱金属-氧键强度有效激活晶格氧。由此可见，元素调控凭借其多维度的电子结构调控能力，展现出显著的OER活性优化潜力。

5 结论与展望

近年来，高熵材料因其独特的结构优势和组分可调性，成为OER电催化剂领域关注的热点。本文以OER机理为主线，系统综述了高熵材料作为OER电催化剂的研究现状，着重探讨了其在催化剂设计构筑、组元-结构-性能间的构效关系及反应机理研究等方面的最新突破与瓶颈。并提出通过采用机器学习辅助设计、缺陷工程调控和元素精准掺杂等多维度优化策略以提升OER催化性能。目前，尽管高熵析氧催化材料研究已取得一些进展，仍面临诸多科学挑战。主要存在的问题与解决建议如下。

（1）高熵材料催化剂的设计策略具有局限性。高熵材料的成分和结构复杂性为吸附能调控提供了独特的平台，但也给催化剂精准设计带来根本性挑战。尽管先进计算方法（如DFT、ML）已部分实现高通量筛选，现有策略仍存在显著局限性：（i）依赖高通量模拟生成数据，但计算结果可能与实验存在偏差（如热力学近似误差），且极端条件下的数据（如高温、高压）仍匮乏；（ii）不同实验条件或模拟方法的数据难以标准化；（iii）材料科学中的经验规则尚未有效融入模型架构设计等等。突破方向应聚焦小样本迁移学习策略，通过预训练单/双组元合金数据库模型，建立面向高熵体系的跨尺度设计框架。

（2）原子级构效关系解析不够精确。设计高效的催化剂需要清楚地了解其结构与性能之间的原子级关联，精确研究局部电子结构的微观变化对材料的宏观性能的影响。由于高熵表面复杂的配位环境，目前对微观电子结构演化与宏观催化性能的关联认知仍不够深入。新兴原位表征技术（如operando XAS）为揭示表面重构过程中的多元素协同效应提供了重要契机，将推动构建普适性催化原理体系。

（3）高熵材料催化机制难以调控。AEM机理固有的线性关系限制了其催化活性，而LOM机理常伴随结构坍塌失稳。高熵材料特有的热力学与动力学稳定性和多活性位点特征为突破这一瓶颈提供了新思路：（i）通过调控熵稳定效应增强LOM路径下的结构稳定性；（ii）构筑双活性位点协同体系，促进位点间吸附氧直接耦合，抑制*OOH中间体的形成，将反应路径转向OPM机制，规避传统AEM线性关系的限制，实现OER动力学的显著提升。然而，高熵环境中异质元素间的电子耦合增加了活性位点的调控难度，目前相关研究仍处于前期探索阶段。

高熵析氧催化材料凭借其独特的组分和结构在电催化领域展现出革命性应用前景。随着原位表征技术的突破和理论计算方法的革新，可以预见通过跨尺度设计策略与先进表征技术的深度融合，高熵析氧催化材料将推动新型定制化高效稳定的电催化体系的构建，为清洁能源转换技术的发展提供关键材料支撑。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Ghoniem A F. Prog. Energy Combust. Sci., 2011, 37(1): 15.

[2]	Kohse-Höinghaus K. Chem. Rev., 2023, 123(8): 5139.

[3]	Turner J A. Science, 2004, 305(5686): 972.

[4]	Chen G X, Tu X, Homm G, Weidenkaff A. Nat. Rev. Mater., 2022, 7(5): 333.

[5]	Qi J, Zhang W, Cao R. Adv. Energy Mater., 2018, 8(5): 1701620.

[6]	Walter M G, Warren E L, McKone J R, Boettcher S W, Mi Q X, Santori E A, Lewis N S. Chem. Rev., 2010, 110(11): 6446.

[7]	Liu L T, Zhai R R, Hu Y D. Energy, 2023, 276: 127386.

[8]	Wu Z P, Lu X F, Zang S Q, Lou X W D. Adv. Funct. Mater., 2020, 30(15): 1910274.

[9]	Suen N T, Hung S F, Quan Q, Zhang N, Xu Y J, Chen H M. Chem. Soc. Rev., 2017, 46(2): 337.

[10]	Blakemore J D, Crabtree R H, Brudvig G W. Chem. Rev., 2015, 115(23): 12974.

[11]	Halawa M I, Lai J, Xu G. Mater. Today Nano, 2018, 3: 9.

[12]	Luo M, Sun Y, Qin Y, Li Y, Li C, Yang Y, Xu N, Wang L, Guo S. Mater. Today Nano, 2018, 1: 29.

[13]	Lee Y, Suntivich J, May K J, Perry E E, Shao-Horn Y. J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3(3): 399.

[14]	Zou X X, Zhang Y. Chem. Soc. Rev., 2015, 44(15): 5148.

[15]	Ni J, Shi Z P, Wang Y B, Yang J H, Wu H X, Wang P B, Xiao M L, Liu C P, Xing W. eScience, 2025, 5(2): 100295.

[16]	Xie X H, Du L, Yan L T, Park S, Qiu Y, Sokolowski J, Wang W, Shao Y Y. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(21): 2110036.

[17]	Jiang Z Q, Fan C Z, Pan J Y, Shao L, Chen H, Pervaiz E, Dong Y, Wang T Z, Zheng X R, Li J H, Deng Y D. Rare Met., 2024, 43(7): 2891.

[18]	Hassan J Z, Zaheer A, Raza A, Li G. Sustain. Mater. Technol., 2023, 36: e00609.

[19]	Medford A J, Vojvodic A, Hummelshøj J S, Voss J, Abild-Pedersen F, Studt F, Bligaard T, Nilsson A, Nørskov J K. J. Catal., 2015, 328: 36.

[20]	Batchelor T A A, Pedersen J K, Winther S H, Castelli I E, Jacobsen K W, Rossmeisl J. Joule, 2019, 3(3): 834.

[21]	Wang K, Huang J H, Chen H X, Wang Y, Yan W, Yuan X X, Song S Q, Zhang J J, Sun X L. Electrochem. Energy Rev., 2022, 5(S1): 17.

[22]	Wang Z Y, You J H, Zhao Y, Yao R Y, Liu G Y, Lu J L, Zhao S Y. J. Environ. Chem. Eng., 2023, 11(1): 109080.

[23]	Xu X M, Shao Z P, Jiang S P. Energy Technol., 2022, 10(11): 2200573.

[24]	Li T Y, Yao Y G, Huang Z N, Xie P F, Liu Z Y, Yang M H, Gao J L, Zeng K Z, Brozena A H, Pastel G, Jiao M L, Dong Q, Dai J Q, Li S K, Zong H, Chi M F, Luo J, Mo Y F, Wang G F, Wang C, Shahbazian-Yassar R, Hu L B. Nat. Catal., 2021, 4(1): 62.

[25]	Dai S. ChemSusChem, 2020, 13(7): 1915.

[26]	Li T Y, Yao Y G, Ko B H, Huang Z N, Dong Q, Gao J L, Chen W, Li J G, Li S K, Wang X Z, Shahbazian-Yassar R, Jiao F, Hu L B. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(21): 2010561.

[27]	Li S Y, Tang X W, Jia H L, Li H L, Xie G Q, Liu X J, Lin X, Qiu H J. J. Catal., 2020, 383: 164.

[28]	Löffler T, Meyer H, Savan A, Wilde P, Garzón Manjón A, Chen Y T, Ventosa E, Scheu C, Ludwig A, Schuhmann W. Adv. Energy Mater., 2018, 8(34): 1802269.

[29]	Jin Z Y, Lyu J, Zhao Y L, Li H L, Lin X, Xie G Q, Liu X J, Kai J J, Qiu H J. ACS Mater. Lett., 2020, 2(12): 1698.

[30]	Tao L, Sun M Z, Zhou Y, Luo M C, Lv F, Li M G, Zhang Q H, Gu L, Huang B L, Guo S J. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(23): 10582.

[31]	Mori K, Hashimoto N, Kamiuchi N, Yoshida H, Kobayashi H, Yamashita H. Nat. Commun., 2021, 12: 3884.

[32]	Pedersen J K, Batchelor T A A, Bagger A, Rossmeisl J. ACS Catal., 2020, 10(3): 2169.

[33]	Yusenko K V, Riva S, Carvalho P A, Yusenko M V, Arnaboldi S, Sukhikh A S, Hanfland M, Gromilov S A. Scr. Mater., 2017, 138: 22.

[34]	Tsai C F, Wu P W, Lin P, Chao C G, Yeh K Y. Jpn. J. Appl. Phys., 2008, 47(7R): 5755.

[35]	Fu X B, Zhang J H, Zhan S Q, Xia F J, Wang C J, Ma D S, Yue Q, Wu J S, Kang Y J. ACS Catal., 2022, 12(19): 11955.

[36]	Zhang D, Shi Y, Zhao H, Qi W J, Chen X L, Zhan T R, Li S X, Yang B, Sun M Z, Lai J P, Huang B L, Wang L. J. Mater. Chem. A, 2021, 9(2): 889.

[37]	Jiang Q, Lu R H, Gu J F, Zhang L, Liu K L, Huang M Y, Liu P, Zuo S Y, Wang Y L, Zhao Y, Ma P Y, Fu Z Y. Chem. Eng. J., 2023, 453: 139510.

[38]	Li P, Yao Y P, Ouyang W G, Liu Z, Yin H Y, Wang D H. J. Mater. Sci. Technol., 2023, 138: 29.

[39]	Miao K H, Jiang W D, Chen Z Q, Luo Y, Xiang D, Wang C H, Kang X W. Adv. Mater., 2024, 36(8): 2308490.

[40]	Huang C L, Lin Y G, Chiang C L, Peng C K, Senthil Raja D, Hsieh C T, Chen Y A, Chang S Q, Yeh Y X, Lu S Y. Appl. Catal. B Environ., 2023, 320: 122016.

[41]	Wang S Q, Xu B L, Huo W Y, Feng H C, Zhou X F, Fang F, Xie Z H, Shang J K, Jiang J Q. Appl. Catal. B Environ., 2022, 313: 121472.

[42]	Bockris J O, Otagawa T. J. Electrochem. Soc., 1984, 131(2): 290.

[43]	Man I C, Su H Y, Calle-Vallejo F, Hansen H A, Martínez J I, Inoglu N G, Kitchin J, Jaramillo T F, Nørskov J K, Rossmeisl J. ChemCatChem, 2011, 3(7): 1159.

[44]	Song F, Busch M M, Lassalle-Kaiser B, Hsu C S, Petkucheva E, Bensimon M, Chen H M, Corminboeuf C, Hu X L. ACS Cent. Sci., 2019, 5(3): 558.

[45]	Bockris J O. J. Chem. Phys., 1956, 24(4): 817.

[46]	Grimaud A, Demortière A, Saubanère M, Dachraoui W, Duchamp M, Doublet M L, Tarascon J M. Nat. Energy, 2017, 2: 16189.

[47]	Koper M. Chem. Sci., 2013, 4: 2710.

[48]	Huang Z F, Song J J, Dou S, Li X G, Wang J, Wang X. Matter, 2019, 1(6): 1494.

[49]	Jiang J, Sun F F, Zhou S, Hu W, Zhang H, Dong J C, Jiang Z, Zhao J J, Li J F, Yan W S, Wang M. Nat. Commun., 2018, 9: 2885.

[50]	Su H, Zhou W L, Zhou W, Li Y L, Zheng L R, Zhang H, Liu M H, Zhang X X, Sun X, Xu Y Z, Hu F C, Zhang J, Hu T D, Liu Q H, Wei S Q. Nat. Commun., 2021, 12: 6118.

[51]	Luo X, Zhao H Y, Tan X, Lin S, Yu K S, Mu X Q, Tao Z H, Ji P X, Mu S C. Nat. Commun., 2024, 15: 8293.

[52]	Huang Z F, Xi S B, Song J J, Dou S, Li X G, Du Y H, Diao C Z, Xu Z J, Wang X. Nat. Commun., 2021, 12: 3992.

[53]	Huang Z F, Song J J, Du Y H, Xi S B, Dou S, Nsanzimana J M V, Wang C, Xu Z J, Wang X. Nat. Energy, 2019, 4(4): 329.

[54]	Qian Z X, Liang G H, Shen L F, Zhang G, Zheng S S, Tian J H, Li J F, University M N, Zhang H. J. Am. Chem. Soc., 2025, 147(1): 1334.

[55]	Huang Y, Wang Z Y, Xiao H, Liu Q D, Wang X. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(42): 29006.

[56]	Kuang S F, Pi Z G, Li X W, Wang J X, Lin H, Nie M, Sun J H, Zhang H L, Li Q. J. Colloid Interface Sci., 2025, 679: 296.

[57]	Yin Z H, Huang Y, Song K P, Li T T, Cui J Y, Meng C, Zhang H G, Wang J J. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(10): 6846.

[58]	Wang F Q, Zou P C, Zhang Y Y, Pan W L, Li Y, Liang L M, Chen C, Liu H, Zheng S J. Nat. Commun., 2023, 14: 6019.

[59]	Wang N, Ou P F, Miao R K, Chang Y X, Wang Z Y, Hung S F, Abed J, Ozden A, Chen H Y, Wu H L, Huang J E, Zhou D J, Ni W Y, Fan L Z, Yan Y, Peng T, Sinton D, Liu Y C, Liang H Y, Sargent E H. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(14): 7829.

[60]	Fang C, Zhou J, Zhang L L, Wan W C, Ding Y X, Sun X Y. Nat. Commun., 2023, 14: 4449.

[61]	Hao Y X, Hung S F, Zeng W J, Wang Y, Zhang C C, Kuo C H, Wang L Q, Zhao S, Zhang Y, Chen H Y, Peng S J. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(43): 23659.

[62]	Chen X, Wang Q C, Cheng Y W, Xing H L, Li J Z, Zhu X J, Ma L B, Li Y T, Liu D M. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(26): 2112674.

[63]	Yagi S, Yamada I, Tsukasaki H, Seno A, Murakami M, Fujii H, Chen H, Umezawa N, Abe H, Nishiyama N, Mori S. Nat. Commun., 2015, 6: 8249.

[64]	Chang J W, Shi Y Y, Wu H, Yu J K, Jing W, Wang S Y, Waterhouse G I N, Tang Z Y, Lu S Y. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(19): 12958.

[65]	Ji Q Q, Tang B, Zhang X L, Wang C, Tan H, Zhao J, Liu R Q, Sun M, Liu H J, Jiang C, Zeng J R, Cai X K, Yan W S. Nat. Commun., 2024, 15: 8089.

[66]	Yeh J W, Chen S K, Lin S J, Gan J Y, Chin T S, Shun T T, Tsau C H, Chang S Y. Adv. Eng. Mater., 2004, 6(5): 299.

[67]	Senkov O N, Senkova S V, Miracle D B, Woodward C. Mater. Sci. Eng. A, 2013, 565: 51.

[68]	Senkov O N, Wilks G B, Miracle D B, Chuang C P, Liaw P K. Intermetallics, 2010, 18(9): 1758.

[69]	Ma Y J, Ma Y, Wang Q S, Schweidler S, Botros M, Fu T T, Hahn H, Brezesinski T, Breitung B. Energy Environ. Sci., 2021, 14(5): 2883.

[70]	Liu W J, Bao J, Guan M L, Zhao Y, Lian J B, Qiu J X, Xu L, Huang Y P, Qian J, Li H M. Dalton Trans., 2017, 46(26): 8372.

[71]	Chunduri A, Gupta S, Bapat O, Bhide A, Fernandes R, Patel M K, Bambole V, Miotello A, Patel N. Appl. Catal. B Environ., 2019, 259: 118051.

[72]	Xing M, Kong L B, Liu M C, Liu L Y, Kang L, Luo Y C. J. Mater. Chem. A, 2014, 2(43): 18435.

[73]	Wang J Y, Wang J, Zhang M, Li S M, Liu R, Li Z Q. J. Alloys Compd., 2020, 821: 153463.

[74]	Pi Z G, Hao J C, Kuang S F, Shi R J, Li X W, Wang J X, Lin H, Nie M, Li Q. Int. J. Hydrog. Energy, 2024, 93: 84.

[75]	Li Y J, Huang B L, Sun Y J, Luo M C, Yang Y, Qin Y N, Wang L, Li C J, Lv F, Zhang W Y, Guo S J. Small, 2019, 15: 1804212.

[76]	Kuang S F, Zhang H L, Zhou L W, Pi Z G, Lin H, Nie M, Sun J H, Li Q. J. Electroanal. Chem., 2024, 963: 118318.

[77]	Jin Z Y, Lv J, Jia H L, Liu W H, Li H L, Chen Z H, Lin X, Xie G Q, Liu X J, Sun S H, Qiu H J. Small, 2019, 15(47): 1904180.

[78]	Liu L H, Li N, Han M, Han J R, Liang H Y. Rare Met., 2022, 41(1): 125.

[79]	Sharma L, Katiyar N K, Parui A, Das R, Kumar R, Tiwary C S, Singh A K, Halder A, Biswas K. Nano Res., 2022, 15(6): 4799.

[80]	Asghari Alamdari A, Jahangiri H, Yagci M B, Igarashi K, Matsumoto H, Motallebzadeh A, Unal U. ACS Appl. Energy Mater., 2024, 7(6): 2423.

[81]	Xie M K, Xiao X, Wu D J, Zhen C, Wu C S, Wang W J, Nian H, Li F Y, Gu M D, Xu Q. Nano Res., 2024, 17(6): 5288.

[82]	Mei Y J, Chen J L, Wang Q, Guo Y Q, Liu H W, Shi W H, Lin C, Yuan Y F, Wang Y H, Xia B Y, Yao Y G. Sci. Adv., 2024, 10(47): eadq6758.

[83]	Sun Y H, Tang T M, Xiao L Y, Han J Y, Bai X, Shi M Y, Chen S Y, Sun J R, Ma Y Y, Guan J Q. Chem. Eur. J., 2024, 30(17): e202303779.

[84]	Zhang L, Cai W, Bao N. Adv. Mater., 2021, 33(22): e2100745.

[85]	Duan C Q, Li X L, Wang D, Wang Z Y, Sun H Y, Zheng R G, Liu Y G. Sustain. Energy Fuels, 2022, 6(6): 1479.

[86]	Wang D D, Liu Z J, Du S Q, Zhang Y Q, Li H, Xiao Z H, Chen W, Chen R, Wang Y Y, Zou Y Q, Wang S Y. J. Mater. Chem. A, 2019, 7(42): 24211.

[87]	Zhao C H, Li N, Zhang R Z, Zhu Z Q, Lin J H, Zhang K F, Zhao C J. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11(51): 47858.

[88]	Zhang L, Cai W, Bao N, Yang H. Adv. Mater., 2022, 34(26): 2110511.

[89]	Zhong X, Zhu Y A, Dai W, Yu J, Lu T, Pan Y. New J. Chem., 2022, 46(18): 8398.

[90]	Nguyen T X, Su Y H, Lin C C, Ting J M. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(48): 2106229.

[91]	Wang Q Q, Li J Q, Li Y J, Shao G M, Jia Z, Shen B L. Nano Res., 2022, 15(10): 8751.

[92]	Lai D, Kang Q, Gao F, Lu Q. J. Mater. Chem. A, 2021, 9(33): 17913.

[93]	Zhou Y F, Gao L Q, Chen H Y, Wang H, Zhang J, Li X M, Duo F F, Guan G Q. J. Mater. Sci. Technol., 2024, 168: 62.

[94]	Yao Y C, Ma Z T, Dou Y B, Lim S Y, Zou J Z, Stamate E, Jensen J O, Zhang W J. Chem. Eur. J., 2022, 28(14): e202104288.

[95]	Zhao C J, Cai W L, Sun N, Chen S, Jing W B, Zhao C H. J. Phys. Chem. Solids, 2024, 184: 111668.

[96]	Zhao X, Xue Z, Chen W, Bai X, Shi R, Mu T. J. Mater. Chem. A, 2019, 7(46): 26238.

[97]	Mei Y, Feng Y, Zhang C, Zhang Y, Qi Q, Hu J. ACS Catal., 2022, 12(17): 10808.

[98]	Zhu H, Sun S H, Hao J C, Zhuang Z C, Zhang S G, Wang T D, Kang Q, Lu S L, Wang X F, Lai F L, Liu T X, Gao G H, Du M L, Wang D S. Energy Environ. Sci., 2023, 16(2): 619.

[99]	Li P, Wu B, Du K, Liu Z, Gao E, Yin H, Wang D. ACS Sustain. Chem. Eng., 2023, 11(38): 14246.

[100]

Qiu H J, Fang G, Gao J, Wen Y, Lv J, Li H, Xie G, Liu X, Sun S. ACS Mater. Lett., 2019, 1(5): 526.

[101]

Zhou D J, Li P S, Lin X, McKinley A, Kuang Y, Liu W, Lin W-F, Sun X M, Duan X. Chem. Soc. Rev., 2021, 50(15): 8790.

[102]

Xue S, Wu P, Zhao L, Nan Y, Lei W. Prog. Chem., 2022, 34(12): 2686

[103]

(薛世翔, 吴攀, 赵亮, 南艳丽, 雷琬莹. 化学进展, 2022, 34(12): 2686).

[104]

Zhou L L, Xie R G, Wang L J. Prog. Chem., 2019, 31(2/3): 275

[105]

(周伶俐, 谢瑞刚, 王林江. 化学进展, 2019, 31(2/3): 275).

[106]

Gu K Z, Zhu X Y, Wang D D, Zhang N N, Huang G, Li W, Long P, Tian J, Zou Y Q, Wang Y Y, Chen R, Wang S Y. J. Energy Chem., 2021, 60: 121.

[107]

Hao M, Chen J, Chen J Y, Wang K X, Wang J L, Lei F C, Hao P, Sun X, Xie J F, Tang B. J. Colloid Interface Sci., 2023, 642: 41.

[108]

Fabbri E, Nachtegaal M, Binninger T, Cheng X, Kim B J, Durst J, Bozza F, Graule T, Schäublin R, Wiles L, Pertoso M, Danilovic N, Ayers K E, Schmidt T J. Nat. Mater., 2017, 16(9): 925.

[109]

Xu X, Song F, Hu X L. Nat. Commun., 2016, 7: 12324.

[110]

Liang X L, Xu K, Gao W Q, Liang J, Lv T M, Zhang H Y, Lu J, Zou L, Liu J X. J. Mater. Chem. A, 2024, 12(33): 22030.

[111]

Deng X H, Tüysüz H. ACS Catal., 2014, 4(10): 3701.

[112]

Xu Y J, Bian W Y, Wu J, Tian J H, Yang R Z. Electrochim. Acta, 2015, 151: 276.

[113]

Wei C, Feng Z X, Scherer G G, Barber J, Shao-Horn Y, Xu Z J. Adv. Mater., 2017, 29(23): 1606800.

[114]

Sun S N, Sun Y M, Zhou Y, Xi S B, Ren X, Huang B C, Liao H B, Wang L P, Du Y H, Xu Z J. Angew. Chem., 2019, 131(18): 6103.

[115]

Liu F M, Yu M, Chen X, Li J H, Liu H H, Cheng F Y. Chin. J. Catal., 2022, 43(1): 122.

[116]

Kim K H, Choi Y H. J. Electroanal. Chem., 2022, 922: 116737.

[117]

Wang J R, Sun S N, Xi S B, Sun Y M, Ong S J H, Seh Z W, Xu Z J. J. Phys. Chem. C, 2024, 128(12): 4978.

[118]

Zhang M Y, Zhou X Y, Luo K L, Fan Y N, He C D, Niu Q, Zhang J J, Zhang P F, Dai S. J. Mater. Chem. A, 2025, 13(2): 1287.

[119]

Yuan L, Ge L, Sun X L, Zhang J Q, Yu J, Zhang C Y, Li H B. CrystEngComm, 2020, 22(37): 6216.

[120]

Wang T, Fan J T, Do-Thanh C L, Suo X, Yang Z Z, Chen H, Yuan Y T, Lyu H L, Yang S Z, Dai S. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60(18): 9953.

[121]

Nguyen T X, Liao Y C, Lin C C, Su Y H, Ting J M. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(27): 2101632.

[122]

Xu W, Chen H, Jie K C, Yang Z Z, Li T T, Dai S. Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58(15): 5018.

[123]

Xu S S, Li M, Wang H M, Sun Y T, Liu W Y, Duan J J, Chen S. J. Phys. Chem. C, 2022, 126(33): 14094.

[124]

Wang S Q, Huo W Y, Fang F, Xie Z H, Shang J K, Jiang J Q. Chem. Eng. J., 2022, 429: 132410.

[125]

Xu Q C, Jiang H, Li Y H, Liang D, Hu Y J, Li C Z. Appl. Catal. B Environ., 2019, 256: 117893.

[126]

Sivanantham A, Shanmugam S. ChemElectroChem, 2018, 5(14): 1937.

[127]

Ahmad Shah S S, Najam T, Aslam M K, Ashfaq M, Rahman M M, Wang K, Tsiakaras P, Song S Q, Wang Y. Appl. Catal. B Environ., 2020, 268: 118570.

[128]

Hu K L, Ohto T, Chen L H, Han J H, Wakisaka M, Nagata Y, Fujita J I, Ito Y. ACS Energy Lett., 2018, 3(7): 1539.

[129]

Li F Q, Ma Y J, Wu H, Zhai Q X, Zhao J Y, Ji H R, Tang S C, Meng X K. J. Phys. Chem. C, 2022, 126(43): 18323.

[130]

Li Y, Wang Y, Zhang G H. J Am Ceram Soc., 2023, 106(10): 5698.

[131]

Li Z F, Zeng Q H, Yu Y, Liu Y, Chen A Q, Guan J Z, Wang H H, Liu W, Liu X, Liu X F, Zhang L Y. Chem. Eng. J., 2023, 452: 139366.

[132]

Liu L, Liu T H, Xu C, Zhao W Y, Fan J P, Liu J, Ma X G, Fu W S. Nano Lett., 2024, 24(9): 2831.

[133]

Zhang M Y, Luo K L, Fan Y N, Lu X Y, Ye J, Lu N N, Dong J L, Niu Q, Zhang J J, Zhang P F, Dai S. Chem. Eng. J., 2024, 493: 152758.

[134]

Liu H, Wang Y H, Chen J J, Yi X, Yang H, Yuan X Y, Zhao Y J. J. Power Sources, 2025, 632: 236402.

[135]

Dai Y, Tu X Y, Yue K H, Wan Y J, Zhao P, Shi X R, Huang F Q, Yan Y. Adv. Funct. Mater., 2025, 35(12): 2417211.

[136]

Shang Y, Wang F Q, Li Y, Liang L M, Hao Q Y, Liu H. J. Alloys Compd., 2024, 992: 174574.

[137]

Li X M, Xie Z K, Roy S, Gao L Q, Liu J, Zhao B, Wei R, Tang B J, Wang H Y, Ajayan P, Tang K Y. Adv. Mater., 2025, 37(10): 2410295.

[138]

Zhang C Y, Li H, Su M F, Li S F, Gao F, Lu Q Y. Chem. Sci., 2024, 15(46): 19359.

[139]

Seh Z, Kibsgaard J, Dickens C F, Chorkendorff I, Nørskov J, Jaramillo T. Science, 2017, 355(6321): eaad4998.

[140]

Yuste R. Nat. Rev. Neurosci., 2015, 16(8): 487.

[141]

Islam M M, Murase K. Neural Netw., 2001, 14(9): 1265.

[142]

Chapelle O, Haffner P, Vapnik V N. IEEE Trans. Neural Netw., 1999, 10(5): 1055.

[143]

Rokach L. Inf. Fusion, 2016, 27: 111.

[144]

Wang X J, Ye S, Hu W, Sharman E, Liu R, Liu Y, Luo Y, Jiang J. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(17): 7737.

[145]

Jayabharathi J, Thanikachalam V, Karthikeyan B, Sangamithirai M, Vijayarangan M. J. Ind. Eng. Chem., 2025, 146: 136.

[146]

Tukur P, Wei Y, Zhang Y N, Chen H N, Lin Y W, He S, Mo Y R, Wei J J. Small, 2025, 21(21): 2501946.

[147]

Reker D, Schneider P, Schneider G. Chem. Sci., 2016, 7(6): 3919.

[148]

Nie S Y, University T, Xiang Y, University D, Wu L, Lin G, Liu Q D, University T, Chu S Q, Wang X, University T. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(43): 29325.

[149]

Kim M, Kim Y, Ha M Y, Shin E, Kwak S J, Park M, Kim I D, Jung W B, Lee W B, Kim Y, Jung H T. Adv. Mater., 2023, 35(17): 2211497.

[150]

Perumal S, Han D B, Marimuthu T, Lim T, Kim H W, Seo J. Adv. Funct. Mater., 2025, 35(30): 2424887.

[151]

Liu S J, Yang C. Metals, 2024, 14(2): 235.

[152]

Li W, Wang D D, Zhang Y Q, Tao L, Wang T H, Zou Y Q, Wang Y Y, Chen R, Wang S Y. Adv. Mater., 2020, 32(19): 1907879.

[153]

Xie C, Yan D F, Li H, Du S Q, Chen W, Wang Y Y, Zou Y Q, Chen R, Wang S Y. ACS Catal., 2020, 10(19): 11082.

[154]

Tang T M, Bai X, Wang Z L, Guan J Q. Chem. Sci., 2024, 15(14): 5082.

[155]

Zhang B Z, Deng D, Chen J, Li Y, Yuan M W, Xiao W M, Wang S H, Wang X L, Zhang P F, Shu Y, Shi S L, Chen C. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2023, 15(45): 5270.

[156]

Liu Y F, Ye C C, Chen L, Fan J B, Liu C, Xue L, Sun J W, Zhang W Q, Wang X, Xiong P, Zhu J W. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(25): 2314820.

[157]

Huang K, Zhang B W, Wu J S, Zhang T Y, Peng D D, Cao X, Zhang Z, Li Z, Huang Y Z. J. Mater. Chem. A, 2020, 8(24): 11938.

[158]

Glasscott M W, Pendergast A D, Goines S, Bishop A R, Hoang A T, Renault C, Dick J E. Nat. Commun., 2019, 10: 2650.

[159]

Wang X, Zuo Y, Horta S, He R, Yang L L, Ostovari Moghaddam A, Ibáñez M, Qi X Q, Cabot A. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14(42): 48212.

[160]

Zhai B X, Gong J, Liu L P, Cui X M, He Y. Fuel, 2025, 393: 134992.

[161]

Hooch Antink W, Lee S, Lee H S, Shin H, Yoo T Y, Ko W, Shim J, Na G, Sung Y E, Hyeon T. Adv. Funct. Mater., 2024, 34: 2309438.

[162]

Li B, Zhong J, Wang H, Gu J L, Lyu F C, Chen S M, Wu H K, Li L X, Zhi C Y, Lu J, Li Y Y. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63(47): e202410978.

[163]

Yuan Q Y, Liu T T, Ma D, Liao Y, Wang W Z, Meng H T, You Q F, Zeng F Y, Xie M L, Huang H B, Liu C L, Liang X. J. Colloid Interface Sci., 2025, 684: 783.

[164]

Zhou X C, Zhu H, Fu S, Lan S, Hahn H, Zeng J R, Feng T. Small, 2024, 20(47): 2405596.

[1]	Ghoniem A F. Prog. Energy Combust. Sci., 2011, 37(1): 15.
[2]	Kohse-H?inghaus K. Chem. Rev., 2023, 123(8): 5139.
[3]	Turner J A. Science, 2004, 305(5686): 972.
[4]	Chen G X, Tu X, Homm G, Weidenkaff A. Nat. Rev. Mater., 2022, 7(5): 333.
[5]	Qi J, Zhang W, Cao R. Adv. Energy Mater., 2018, 8(5): 1701620.
[6]	Walter M G, Warren E L, McKone J R, Boettcher S W, Mi Q X, Santori E A, Lewis N S. Chem. Rev., 2010, 110(11): 6446.
[7]	Liu L T, Zhai R R, Hu Y D. Energy, 2023, 276: 127386.
[8]	Wu Z P, Lu X F, Zang S Q, Lou X W D. Adv. Funct. Mater., 2020, 30(15): 1910274.
[9]	Suen N T, Hung S F, Quan Q, Zhang N, Xu Y J, Chen H M. Chem. Soc. Rev., 2017, 46(2): 337.
[10]	Blakemore J D, Crabtree R H, Brudvig G W. Chem. Rev., 2015, 115(23): 12974.
[11]	Halawa M I, Lai J, Xu G. Mater. Today Nano, 2018, 3: 9.
[12]	Luo M, Sun Y, Qin Y, Li Y, Li C, Yang Y, Xu N, Wang L, Guo S. Mater. Today Nano, 2018, 1: 29.
[13]	Lee Y, Suntivich J, May K J, Perry E E, Shao-Horn Y. J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3(3): 399.
[14]	Zou X X, Zhang Y. Chem. Soc. Rev., 2015, 44(15): 5148.
[15]	Ni J, Shi Z P, Wang Y B, Yang J H, Wu H X, Wang P B, Xiao M L, Liu C P, Xing W. eScience, 2025, 5(2): 100295.
[16]	Xie X H, Du L, Yan L T, Park S, Qiu Y, Sokolowski J, Wang W, Shao Y Y. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(21): 2110036.
[17]	Jiang Z Q, Fan C Z, Pan J Y, Shao L, Chen H, Pervaiz E, Dong Y, Wang T Z, Zheng X R, Li J H, Deng Y D. Rare Met., 2024, 43(7): 2891.
[18]	Hassan J Z, Zaheer A, Raza A, Li G. Sustain. Mater. Technol., 2023, 36: e00609.
[19]	Medford A J, Vojvodic A, Hummelsh?j J S, Voss J, Abild-Pedersen F, Studt F, Bligaard T, Nilsson A, N?rskov J K. J. Catal., 2015, 328: 36.
[20]	Batchelor T A A, Pedersen J K, Winther S H, Castelli I E, Jacobsen K W, Rossmeisl J. Joule, 2019, 3(3): 834.
[21]	Wang K, Huang J H, Chen H X, Wang Y, Yan W, Yuan X X, Song S Q, Zhang J J, Sun X L. Electrochem. Energy Rev., 2022, 5(S1): 17.
[22]	Wang Z Y, You J H, Zhao Y, Yao R Y, Liu G Y, Lu J L, Zhao S Y. J. Environ. Chem. Eng., 2023, 11(1): 109080.
[23]	Xu X M, Shao Z P, Jiang S P. Energy Technol., 2022, 10(11): 2200573.
[24]	Li T Y, Yao Y G, Huang Z N, Xie P F, Liu Z Y, Yang M H, Gao J L, Zeng K Z, Brozena A H, Pastel G, Jiao M L, Dong Q, Dai J Q, Li S K, Zong H, Chi M F, Luo J, Mo Y F, Wang G F, Wang C, Shahbazian-Yassar R, Hu L B. Nat. Catal., 2021, 4(1): 62.
[25]	Dai S. ChemSusChem, 2020, 13(7): 1915.
[26]	Li T Y, Yao Y G, Ko B H, Huang Z N, Dong Q, Gao J L, Chen W, Li J G, Li S K, Wang X Z, Shahbazian-Yassar R, Jiao F, Hu L B. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(21): 2010561.
[27]	Li S Y, Tang X W, Jia H L, Li H L, Xie G Q, Liu X J, Lin X, Qiu H J. J. Catal., 2020, 383: 164.
[28]	L?ffler T, Meyer H, Savan A, Wilde P, Garzón Manjón A, Chen Y T, Ventosa E, Scheu C, Ludwig A, Schuhmann W. Adv. Energy Mater., 2018, 8(34): 1802269.
[29]	Jin Z Y, Lyu J, Zhao Y L, Li H L, Lin X, Xie G Q, Liu X J, Kai J J, Qiu H J. ACS Mater. Lett., 2020, 2(12): 1698.
[30]	Tao L, Sun M Z, Zhou Y, Luo M C, Lv F, Li M G, Zhang Q H, Gu L, Huang B L, Guo S J. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(23): 10582.
[31]	Mori K, Hashimoto N, Kamiuchi N, Yoshida H, Kobayashi H, Yamashita H. Nat. Commun., 2021, 12: 3884.
[32]	Pedersen J K, Batchelor T A A, Bagger A, Rossmeisl J. ACS Catal., 2020, 10(3): 2169.
[33]	Yusenko K V, Riva S, Carvalho P A, Yusenko M V, Arnaboldi S, Sukhikh A S, Hanfland M, Gromilov S A. Scr. Mater., 2017, 138: 22.
[34]	Tsai C F, Wu P W, Lin P, Chao C G, Yeh K Y. Jpn. J. Appl. Phys., 2008, 47(7R): 5755.
[35]	Fu X B, Zhang J H, Zhan S Q, Xia F J, Wang C J, Ma D S, Yue Q, Wu J S, Kang Y J. ACS Catal., 2022, 12(19): 11955.
[36]	Zhang D, Shi Y, Zhao H, Qi W J, Chen X L, Zhan T R, Li S X, Yang B, Sun M Z, Lai J P, Huang B L, Wang L. J. Mater. Chem. A, 2021, 9(2): 889.
[37]	Jiang Q, Lu R H, Gu J F, Zhang L, Liu K L, Huang M Y, Liu P, Zuo S Y, Wang Y L, Zhao Y, Ma P Y, Fu Z Y. Chem. Eng. J., 2023, 453: 139510.
[38]	Li P, Yao Y P, Ouyang W G, Liu Z, Yin H Y, Wang D H. J. Mater. Sci. Technol., 2023, 138: 29.
[39]	Miao K H, Jiang W D, Chen Z Q, Luo Y, Xiang D, Wang C H, Kang X W. Adv. Mater., 2024, 36(8): 2308490.
[40]	Huang C L, Lin Y G, Chiang C L, Peng C K, Senthil Raja D, Hsieh C T, Chen Y A, Chang S Q, Yeh Y X, Lu S Y. Appl. Catal. B Environ., 2023, 320: 122016.
[41]	Wang S Q, Xu B L, Huo W Y, Feng H C, Zhou X F, Fang F, Xie Z H, Shang J K, Jiang J Q. Appl. Catal. B Environ., 2022, 313: 121472.
[42]	Bockris J O, Otagawa T. J. Electrochem. Soc., 1984, 131(2): 290.
[43]	Man I C, Su H Y, Calle-Vallejo F, Hansen H A, Martínez J I, Inoglu N G, Kitchin J, Jaramillo T F, N?rskov J K, Rossmeisl J. ChemCatChem, 2011, 3(7): 1159.
[44]	Song F, Busch M M, Lassalle-Kaiser B, Hsu C S, Petkucheva E, Bensimon M, Chen H M, Corminboeuf C, Hu X L. ACS Cent. Sci., 2019, 5(3): 558.
[45]	Bockris J O. J. Chem. Phys., 1956, 24(4): 817.
[46]	Grimaud A, Demortière A, Saubanère M, Dachraoui W, Duchamp M, Doublet M L, Tarascon J M. Nat. Energy, 2017, 2: 16189.
[47]	Koper M. Chem. Sci., 2013, 4: 2710.
[48]	Huang Z F, Song J J, Dou S, Li X G, Wang J, Wang X. Matter, 2019, 1(6): 1494.
[49]	Jiang J, Sun F F, Zhou S, Hu W, Zhang H, Dong J C, Jiang Z, Zhao J J, Li J F, Yan W S, Wang M. Nat. Commun., 2018, 9: 2885.
[50]	Su H, Zhou W L, Zhou W, Li Y L, Zheng L R, Zhang H, Liu M H, Zhang X X, Sun X, Xu Y Z, Hu F C, Zhang J, Hu T D, Liu Q H, Wei S Q. Nat. Commun., 2021, 12: 6118.
[51]	Luo X, Zhao H Y, Tan X, Lin S, Yu K S, Mu X Q, Tao Z H, Ji P X, Mu S C. Nat. Commun., 2024, 15: 8293.
[52]	Huang Z F, Xi S B, Song J J, Dou S, Li X G, Du Y H, Diao C Z, Xu Z J, Wang X. Nat. Commun., 2021, 12: 3992.
[53]	Huang Z F, Song J J, Du Y H, Xi S B, Dou S, Nsanzimana J M V, Wang C, Xu Z J, Wang X. Nat. Energy, 2019, 4(4): 329.
[54]	Qian Z X, Liang G H, Shen L F, Zhang G, Zheng S S, Tian J H, Li J F, University M N, Zhang H. J. Am. Chem. Soc., 2025, 147(1): 1334.
[55]	Huang Y, Wang Z Y, Xiao H, Liu Q D, Wang X. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(42): 29006.
[56]	Kuang S F, Pi Z G, Li X W, Wang J X, Lin H, Nie M, Sun J H, Zhang H L, Li Q. J. Colloid Interface Sci., 2025, 679: 296.
[57]	Yin Z H, Huang Y, Song K P, Li T T, Cui J Y, Meng C, Zhang H G, Wang J J. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(10): 6846.
[58]	Wang F Q, Zou P C, Zhang Y Y, Pan W L, Li Y, Liang L M, Chen C, Liu H, Zheng S J. Nat. Commun., 2023, 14: 6019.
[59]	Wang N, Ou P F, Miao R K, Chang Y X, Wang Z Y, Hung S F, Abed J, Ozden A, Chen H Y, Wu H L, Huang J E, Zhou D J, Ni W Y, Fan L Z, Yan Y, Peng T, Sinton D, Liu Y C, Liang H Y, Sargent E H. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(14): 7829.
[60]	Fang C, Zhou J, Zhang L L, Wan W C, Ding Y X, Sun X Y. Nat. Commun., 2023, 14: 4449.
[61]	Hao Y X, Hung S F, Zeng W J, Wang Y, Zhang C C, Kuo C H, Wang L Q, Zhao S, Zhang Y, Chen H Y, Peng S J. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(43): 23659.
[62]	Chen X, Wang Q C, Cheng Y W, Xing H L, Li J Z, Zhu X J, Ma L B, Li Y T, Liu D M. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(26): 2112674.
[63]	Yagi S, Yamada I, Tsukasaki H, Seno A, Murakami M, Fujii H, Chen H, Umezawa N, Abe H, Nishiyama N, Mori S. Nat. Commun., 2015, 6: 8249.
[64]	Chang J W, Shi Y Y, Wu H, Yu J K, Jing W, Wang S Y, Waterhouse G I N, Tang Z Y, Lu S Y. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(19): 12958.
[65]	Ji Q Q, Tang B, Zhang X L, Wang C, Tan H, Zhao J, Liu R Q, Sun M, Liu H J, Jiang C, Zeng J R, Cai X K, Yan W S. Nat. Commun., 2024, 15: 8089.
[66]	Yeh J W, Chen S K, Lin S J, Gan J Y, Chin T S, Shun T T, Tsau C H, Chang S Y. Adv. Eng. Mater., 2004, 6(5): 299.
[67]	Senkov O N, Senkova S V, Miracle D B, Woodward C. Mater. Sci. Eng. A, 2013, 565: 51.
[68]	Senkov O N, Wilks G B, Miracle D B, Chuang C P, Liaw P K. Intermetallics, 2010, 18(9): 1758.
[69]	Ma Y J, Ma Y, Wang Q S, Schweidler S, Botros M, Fu T T, Hahn H, Brezesinski T, Breitung B. Energy Environ. Sci., 2021, 14(5): 2883.
[70]	Liu W J, Bao J, Guan M L, Zhao Y, Lian J B, Qiu J X, Xu L, Huang Y P, Qian J, Li H M. Dalton Trans., 2017, 46(26): 8372.
[71]	Chunduri A, Gupta S, Bapat O, Bhide A, Fernandes R, Patel M K, Bambole V, Miotello A, Patel N. Appl. Catal. B Environ., 2019, 259: 118051.
[72]	Xing M, Kong L B, Liu M C, Liu L Y, Kang L, Luo Y C. J. Mater. Chem. A, 2014, 2(43): 18435.
[73]	Wang J Y, Wang J, Zhang M, Li S M, Liu R, Li Z Q. J. Alloys Compd., 2020, 821: 153463.
[74]	Pi Z G, Hao J C, Kuang S F, Shi R J, Li X W, Wang J X, Lin H, Nie M, Li Q. Int. J. Hydrog. Energy, 2024, 93: 84.
[75]	Li Y J, Huang B L, Sun Y J, Luo M C, Yang Y, Qin Y N, Wang L, Li C J, Lv F, Zhang W Y, Guo S J. Small, 2019, 15: 1804212.
[76]	Kuang S F, Zhang H L, Zhou L W, Pi Z G, Lin H, Nie M, Sun J H, Li Q. J. Electroanal. Chem., 2024, 963: 118318.
[77]	Jin Z Y, Lv J, Jia H L, Liu W H, Li H L, Chen Z H, Lin X, Xie G Q, Liu X J, Sun S H, Qiu H J. Small, 2019, 15(47): 1904180.
[78]	Liu L H, Li N, Han M, Han J R, Liang H Y. Rare Met., 2022, 41(1): 125.
[79]	Sharma L, Katiyar N K, Parui A, Das R, Kumar R, Tiwary C S, Singh A K, Halder A, Biswas K. Nano Res., 2022, 15(6): 4799.
[80]	Asghari Alamdari A, Jahangiri H, Yagci M B, Igarashi K, Matsumoto H, Motallebzadeh A, Unal U. ACS Appl. Energy Mater., 2024, 7(6): 2423.
[81]	Xie M K, Xiao X, Wu D J, Zhen C, Wu C S, Wang W J, Nian H, Li F Y, Gu M D, Xu Q. Nano Res., 2024, 17(6): 5288.
[82]	Mei Y J, Chen J L, Wang Q, Guo Y Q, Liu H W, Shi W H, Lin C, Yuan Y F, Wang Y H, Xia B Y, Yao Y G. Sci. Adv., 2024, 10(47): eadq6758.
[83]	Sun Y H, Tang T M, Xiao L Y, Han J Y, Bai X, Shi M Y, Chen S Y, Sun J R, Ma Y Y, Guan J Q. Chem. Eur. J., 2024, 30(17): e202303779.
[84]	Zhang L, Cai W, Bao N. Adv. Mater., 2021, 33(22): e2100745.
[85]	Duan C Q, Li X L, Wang D, Wang Z Y, Sun H Y, Zheng R G, Liu Y G. Sustain. Energy Fuels, 2022, 6(6): 1479.
[86]	Wang D D, Liu Z J, Du S Q, Zhang Y Q, Li H, Xiao Z H, Chen W, Chen R, Wang Y Y, Zou Y Q, Wang S Y. J. Mater. Chem. A, 2019, 7(42): 24211.
[87]	Zhao C H, Li N, Zhang R Z, Zhu Z Q, Lin J H, Zhang K F, Zhao C J. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11(51): 47858.
[88]	Zhang L, Cai W, Bao N, Yang H. Adv. Mater., 2022, 34(26): 2110511.
[89]	Zhong X, Zhu Y A, Dai W, Yu J, Lu T, Pan Y. New J. Chem., 2022, 46(18): 8398.
[90]	Nguyen T X, Su Y H, Lin C C, Ting J M. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(48): 2106229.
[91]	Wang Q Q, Li J Q, Li Y J, Shao G M, Jia Z, Shen B L. Nano Res., 2022, 15(10): 8751.
[92]	Lai D, Kang Q, Gao F, Lu Q. J. Mater. Chem. A, 2021, 9(33): 17913.
[93]	Zhou Y F, Gao L Q, Chen H Y, Wang H, Zhang J, Li X M, Duo F F, Guan G Q. J. Mater. Sci. Technol., 2024, 168: 62.
[94]	Yao Y C, Ma Z T, Dou Y B, Lim S Y, Zou J Z, Stamate E, Jensen J O, Zhang W J. Chem. Eur. J., 2022, 28(14): e202104288.
[95]	Zhao C J, Cai W L, Sun N, Chen S, Jing W B, Zhao C H. J. Phys. Chem. Solids, 2024, 184: 111668.
[96]	Zhao X, Xue Z, Chen W, Bai X, Shi R, Mu T. J. Mater. Chem. A, 2019, 7(46): 26238.
[97]	Mei Y, Feng Y, Zhang C, Zhang Y, Qi Q, Hu J. ACS Catal., 2022, 12(17): 10808.
[98]	Zhu H, Sun S H, Hao J C, Zhuang Z C, Zhang S G, Wang T D, Kang Q, Lu S L, Wang X F, Lai F L, Liu T X, Gao G H, Du M L, Wang D S. Energy Environ. Sci., 2023, 16(2): 619.
[99]	Li P, Wu B, Du K, Liu Z, Gao E, Yin H, Wang D. ACS Sustain. Chem. Eng., 2023, 11(38): 14246.
[100]	Qiu H J, Fang G, Gao J, Wen Y, Lv J, Li H, Xie G, Liu X, Sun S. ACS Mater. Lett., 2019, 1(5): 526.
[101]	Zhou D J, Li P S, Lin X, McKinley A, Kuang Y, Liu W, Lin W-F, Sun X M, Duan X. Chem. Soc. Rev., 2021, 50(15): 8790.
[102]	Xue S, Wu P, Zhao L, Nan Y, Lei W. Prog. Chem., 2022, 34(12): 2686
	(薛世翔, 吴攀, 赵亮, 南艳丽, 雷琬莹. 化学进展, 2022, 34(12): 2686).
[103]	Zhou L L, Xie R G, Wang L J. Prog. Chem., 2019, 31(2/3): 275
	(周伶俐, 谢瑞刚, 王林江. 化学进展, 2019, 31(2/3): 275).
[104]	Gu K Z, Zhu X Y, Wang D D, Zhang N N, Huang G, Li W, Long P, Tian J, Zou Y Q, Wang Y Y, Chen R, Wang S Y. J. Energy Chem., 2021, 60: 121.
[105]	Hao M, Chen J, Chen J Y, Wang K X, Wang J L, Lei F C, Hao P, Sun X, Xie J F, Tang B. J. Colloid Interface Sci., 2023, 642: 41.
[106]	Fabbri E, Nachtegaal M, Binninger T, Cheng X, Kim B J, Durst J, Bozza F, Graule T, Sch?ublin R, Wiles L, Pertoso M, Danilovic N, Ayers K E, Schmidt T J. Nat. Mater., 2017, 16(9): 925.
[107]	Xu X, Song F, Hu X L. Nat. Commun., 2016, 7: 12324.
[108]	Liang X L, Xu K, Gao W Q, Liang J, Lv T M, Zhang H Y, Lu J, Zou L, Liu J X. J. Mater. Chem. A, 2024, 12(33): 22030.
[109]	Deng X H, Tüysüz H. ACS Catal., 2014, 4(10): 3701.
[110]	Xu Y J, Bian W Y, Wu J, Tian J H, Yang R Z. Electrochim. Acta, 2015, 151: 276.
[111]	Wei C, Feng Z X, Scherer G G, Barber J, Shao-Horn Y, Xu Z J. Adv. Mater., 2017, 29(23): 1606800.
[112]	Sun S N, Sun Y M, Zhou Y, Xi S B, Ren X, Huang B C, Liao H B, Wang L P, Du Y H, Xu Z J. Angew. Chem., 2019, 131(18): 6103.
[113]	Liu F M, Yu M, Chen X, Li J H, Liu H H, Cheng F Y. Chin. J. Catal., 2022, 43(1): 122.
[114]	Kim K H, Choi Y H. J. Electroanal. Chem., 2022, 922: 116737.
[115]	Wang J R, Sun S N, Xi S B, Sun Y M, Ong S J H, Seh Z W, Xu Z J. J. Phys. Chem. C, 2024, 128(12): 4978.
[116]	Zhang M Y, Zhou X Y, Luo K L, Fan Y N, He C D, Niu Q, Zhang J J, Zhang P F, Dai S. J. Mater. Chem. A, 2025, 13(2): 1287.
[117]	Yuan L, Ge L, Sun X L, Zhang J Q, Yu J, Zhang C Y, Li H B. CrystEngComm, 2020, 22(37): 6216.
[118]	Wang T, Fan J T, Do-Thanh C L, Suo X, Yang Z Z, Chen H, Yuan Y T, Lyu H L, Yang S Z, Dai S. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60(18): 9953.
[119]	Nguyen T X, Liao Y C, Lin C C, Su Y H, Ting J M. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(27): 2101632.
[120]	Xu W, Chen H, Jie K C, Yang Z Z, Li T T, Dai S. Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58(15): 5018.
[121]	Xu S S, Li M, Wang H M, Sun Y T, Liu W Y, Duan J J, Chen S. J. Phys. Chem. C, 2022, 126(33): 14094.
[122]	Wang S Q, Huo W Y, Fang F, Xie Z H, Shang J K, Jiang J Q. Chem. Eng. J., 2022, 429: 132410.
[123]	Xu Q C, Jiang H, Li Y H, Liang D, Hu Y J, Li C Z. Appl. Catal. B Environ., 2019, 256: 117893.
[124]	Sivanantham A, Shanmugam S. ChemElectroChem, 2018, 5(14): 1937.
[125]	Ahmad Shah S S, Najam T, Aslam M K, Ashfaq M, Rahman M M, Wang K, Tsiakaras P, Song S Q, Wang Y. Appl. Catal. B Environ., 2020, 268: 118570.
[126]	Hu K L, Ohto T, Chen L H, Han J H, Wakisaka M, Nagata Y, Fujita J I, Ito Y. ACS Energy Lett., 2018, 3(7): 1539.
[127]	Li F Q, Ma Y J, Wu H, Zhai Q X, Zhao J Y, Ji H R, Tang S C, Meng X K. J. Phys. Chem. C, 2022, 126(43): 18323.
[128]	Li Y, Wang Y, Zhang G H. J Am Ceram Soc., 2023, 106(10): 5698.
[129]	Li Z F, Zeng Q H, Yu Y, Liu Y, Chen A Q, Guan J Z, Wang H H, Liu W, Liu X, Liu X F, Zhang L Y. Chem. Eng. J., 2023, 452: 139366.
[130]	Liu L, Liu T H, Xu C, Zhao W Y, Fan J P, Liu J, Ma X G, Fu W S. Nano Lett., 2024, 24(9): 2831.
[131]	Zhang M Y, Luo K L, Fan Y N, Lu X Y, Ye J, Lu N N, Dong J L, Niu Q, Zhang J J, Zhang P F, Dai S. Chem. Eng. J., 2024, 493: 152758.
[132]	Liu H, Wang Y H, Chen J J, Yi X, Yang H, Yuan X Y, Zhao Y J. J. Power Sources, 2025, 632: 236402.
[133]	Dai Y, Tu X Y, Yue K H, Wan Y J, Zhao P, Shi X R, Huang F Q, Yan Y. Adv. Funct. Mater., 2025, 35(12): 2417211.
[134]	Shang Y, Wang F Q, Li Y, Liang L M, Hao Q Y, Liu H. J. Alloys Compd., 2024, 992: 174574.
[135]	Li X M, Xie Z K, Roy S, Gao L Q, Liu J, Zhao B, Wei R, Tang B J, Wang H Y, Ajayan P, Tang K Y. Adv. Mater., 2025, 37(10): 2410295.
[136]	Zhang C Y, Li H, Su M F, Li S F, Gao F, Lu Q Y. Chem. Sci., 2024, 15(46): 19359.
[137]	Seh Z, Kibsgaard J, Dickens C F, Chorkendorff I, N?rskov J, Jaramillo T. Science, 2017, 355(6321): eaad4998.
[138]	Yuste R. Nat. Rev. Neurosci., 2015, 16(8): 487.
[139]	Islam M M, Murase K. Neural Netw., 2001, 14(9): 1265.
[140]	Chapelle O, Haffner P, Vapnik V N. IEEE Trans. Neural Netw., 1999, 10(5): 1055.
[141]	Rokach L. Inf. Fusion, 2016, 27: 111.
[142]	Wang X J, Ye S, Hu W, Sharman E, Liu R, Liu Y, Luo Y, Jiang J. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(17): 7737.
[143]	Jayabharathi J, Thanikachalam V, Karthikeyan B, Sangamithirai M, Vijayarangan M. J. Ind. Eng. Chem., 2025, 146: 136.
[144]	Tukur P, Wei Y, Zhang Y N, Chen H N, Lin Y W, He S, Mo Y R, Wei J J. Small, 2025, 21(21): 2501946.
[145]	Reker D, Schneider P, Schneider G. Chem. Sci., 2016, 7(6): 3919.
[146]	Nie S Y, University T, Xiang Y, University D, Wu L, Lin G, Liu Q D, University T, Chu S Q, Wang X, University T. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146(43): 29325.
[147]	Kim M, Kim Y, Ha M Y, Shin E, Kwak S J, Park M, Kim I D, Jung W B, Lee W B, Kim Y, Jung H T. Adv. Mater., 2023, 35(17): 2211497.
[148]	Perumal S, Han D B, Marimuthu T, Lim T, Kim H W, Seo J. Adv. Funct. Mater., 2025, 35(30): 2424887.
[149]	Liu S J, Yang C. Metals, 2024, 14(2): 235.
[150]	Li W, Wang D D, Zhang Y Q, Tao L, Wang T H, Zou Y Q, Wang Y Y, Chen R, Wang S Y. Adv. Mater., 2020, 32(19): 1907879.
[151]	Xie C, Yan D F, Li H, Du S Q, Chen W, Wang Y Y, Zou Y Q, Chen R, Wang S Y. ACS Catal., 2020, 10(19): 11082.
[152]	Tang T M, Bai X, Wang Z L, Guan J Q. Chem. Sci., 2024, 15(14): 5082.
[153]	Zhang B Z, Deng D, Chen J, Li Y, Yuan M W, Xiao W M, Wang S H, Wang X L, Zhang P F, Shu Y, Shi S L, Chen C. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2023, 15(45): 5270.
[154]	Liu Y F, Ye C C, Chen L, Fan J B, Liu C, Xue L, Sun J W, Zhang W Q, Wang X, Xiong P, Zhu J W. Adv. Funct. Mater., 2024, 34(25): 2314820.
[155]	Huang K, Zhang B W, Wu J S, Zhang T Y, Peng D D, Cao X, Zhang Z, Li Z, Huang Y Z. J. Mater. Chem. A, 2020, 8(24): 11938.
[156]	Glasscott M W, Pendergast A D, Goines S, Bishop A R, Hoang A T, Renault C, Dick J E. Nat. Commun., 2019, 10: 2650.
[157]	Wang X, Zuo Y, Horta S, He R, Yang L L, Ostovari Moghaddam A, Ibá?ez M, Qi X Q, Cabot A. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14(42): 48212.
[158]	Zhai B X, Gong J, Liu L P, Cui X M, He Y. Fuel, 2025, 393: 134992.
[159]	Hooch Antink W, Lee S, Lee H S, Shin H, Yoo T Y, Ko W, Shim J, Na G, Sung Y E, Hyeon T. Adv. Funct. Mater., 2024, 34: 2309438.
[160]	Li B, Zhong J, Wang H, Gu J L, Lyu F C, Chen S M, Wu H K, Li L X, Zhi C Y, Lu J, Li Y Y. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63(47): e202410978.
[161]	Yuan Q Y, Liu T T, Ma D, Liao Y, Wang W Z, Meng H T, You Q F, Zeng F Y, Xie M L, Huang H B, Liu C L, Liang X. J. Colloid Interface Sci., 2025, 684: 783.
[162]	Zhou X C, Zhu H, Fu S, Lan S, Hahn H, Zeng J R, Feng T. Small, 2024, 20(47): 2405596.