单原子过渡金属电催化剂：从设计制备到性能优化的深度剖析

一、引言

1.1研究背景与意义

在当今全球面临严峻能源与环境问题的背景下，能源转换与存储技术成为了研究的焦点。随着工业化进程的加速，传统化石能源的大量消耗导致能源短缺问题日益严重，同时，化石燃料燃烧产生的温室气体排放引发了一系列环境问题，如全球气候变暖、空气污染等，对人类的生存和发展构成了巨大威胁。因此，开发高效、可持续的能源转换与存储技术，对于缓解能源危机、减少环境污染具有至关重要的意义。

电催化作为能源转换与存储领域的关键技术，在燃料电池、电解水制氢、金属-空气电池等诸多重要能源相关技术中发挥着核心作用。以燃料电池为例，它通过电