探究催化剂电子结构对电化学催化性能的影响：理论、实例与展望

一、引言

1.1研究背景与意义

随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻，开发高效、可持续的能源转换与存储技术已成为当今科学研究的核心任务之一。在众多能源相关技术中，电化学催化因其能够在温和条件下实现电与化学能的相互转化，在能源转换和存储领域发挥着关键作用，如燃料电池、电解水制氢、二氧化碳电还原等。

燃料电池作为一种将燃料的化学能直接转化为电能的装置，具有能量转换效率高、环境友好等显著优点，被视为未来电动汽车和分布式发电的理想电源。以质子交换膜燃料电池为例，其工作原理是氢气在阳极催化剂作用下发生氧化反应，释放出电子和质子，质子