摘要：燃料电池、水电解槽、金属-空气电池等清洁能源技术的核心依赖于一系列基于氧和氢的电催化反应，包括氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）和析氢反应（HER），这些反应需要高成本效益的电催化剂来提高能效。

研究概述

燃料电池、水电解槽、金属-空气电池等清洁能源技术的核心依赖于一系列基于氧和氢的电催化反应，包括氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）和析氢反应（HER），这些反应需要高成本效益的电催化剂来提高能效。

近十年来，复杂金属氧化物（除简单的过渡金属氧化物、尖晶石氧化物和ABO3钙钛矿氧化物）因其特殊的晶体结构和独特的物理化学性质，已成为具有电催化活性的氧和氢电催化理想选材。

基于此，2024年12月11日，南京航空航天大学朱印龙教授/郭万林院士、南京工业大学邵宗平教授在国际期刊Chemical Society Reviews发表题为《Beyond conventional structures: emerging complex metal oxides for efficient oxygen and hydrogen electrocatalysis》的研究论文。

在这篇综述中，作者全面介绍了复杂金属氧化物在ORR、OER和HER电催化中的研究进展。

首先，作者简要介绍了ORR、OER和HER的一些基本概念，并详细介绍了复杂金属氧化物的物理化学特性、合成方法和结构表征。

随后，作者全面概述了已报道的用于ORR、OER和HER电催化的各种复杂金属氧化物，如双/三/四钙钛矿、钙钛矿氢氧化物、钙铁石、Ruddlesden-Popper氧化物、Aurivillius氧化物、锂/钠过渡金属氧化物、烧绿石、金属磷酸盐、多金属氧酸盐以及其他特殊结构的氧化物，重点介绍了促进它们性能和结构-性能关系的设计策略。

此外，作者还讨论了复杂金属氧化物在燃料电池、水电解槽和金属-空气电池中的实际应用。

最后，作者提出了一些总结性意见，总结了这一主题的挑战、展望和研究趋势。

图文解读

图1：复杂金属氧化物的典型晶体结构

图2：钙钛矿氢氧化物用于碱性OER

图3：多金属氧酸盐用于OER/HER

文献信息

Beyond conventional structures: emerging complex metal oxides for efficient oxygen and hydrogen electrocatalysis, Chem. Soc. Rev., 2024. https://doi.org/10.1039/D3CS01020A.

来源：华算科技