由于化石燃料的消耗量迅速增加，寻找清洁和可靠的新能源至关重要。因此，开发用于能量转换装置的高效、低成本的电化学反应催化剂至关重要。单原子催化剂(SACs)具有最大的金属原子利用效率和优越的催化性能，引起了人们的广泛关注，尤其是在电化学反应领域。然而，由于高度不饱和的配位环境，SACs的稳定性对实际应用是一个挑战。

有鉴于此，加拿大韦仕敦大学孙学良教授等人，综述了提高SACs稳定性的方法和合成稳定SACs的方法，以及SACs在电化学反应中的应用。最后，在电化学反应中的原位或非原位表征技术的帮助下通过合理的设计和对SAC的更深入了解，对高性能SAC的开发提出了展望。

本文要点

1）首先简要回顾了SAC的表征工具。其次，系统地总结了一些有效的合成策略来稳定SAC。然后，介绍SAC了在某些电化学反应中的应用和发展，包括ORR，HER，甲酸氧化反应（FAOR），OER，CO₂RR和N₂RR。最后，对单原子催化进行了总结和展望。

2）随着NPs到单个原子的尺寸减小，原子的利用效率将提高，并且表面自由能增加，这将导致单个原子迁移形成簇或NP。单个原子的聚集会降低活性位点，在最坏的情况下会导致失活。因此，通过一些有效的策略来提高SAC的稳定性是很重要的。尽管有许多评论表明SAC在电催化中的应用前景广阔，但却很少对SAC的稳定策略进行总结，并提出一种可行的选择。

3）SACs以其最大的原子利用效率和独特的配位环境，使其在电催化中具有非凡的催化活性和选择性。鉴于其优越的催化性能，提高SACs的稳定性是当务之急。在这篇综述中，重点介绍了大多数实现稳定SACs的合成策略。例如，空间限域降低了单个原子的迁移率；近端位点修饰导致了单原子与相邻原子间的牢固键合；对具有特殊载体的SAC进行热处理，通过EMSI得到热稳定的SAC和稳定的单原子。

总之，到目前为止，尽管SAC在过去的几年中取得了较大的进步，但SAC仍有待进一步研究，尤其是在电催化领域，其重点是了解性能机理和规模化生产。

参考文献：

Junjie Li et al. Recent advances and strategies in the stabilization of single‐atom catalysts for electrochemical applications. Carbon Energy, 2020.

DOI: 10.1002/cey2.74

https://doi.org/10.1002/cey2.74