催化剂在加速电化学反应中起着关键作用。对电催化剂的电子结构和表面性质进行工程处理是提高其催化性能的可行途径。在过渡金属基材料中引入阴离子和阳离子空位等缺陷来增强其在各种能量相关的电催化反应中的活性，近年来受到越来越多的关注。

有鉴于此，澳大利亚格里菲斯大学的姚向东教授等人，系统总结了金属化合物中单一类型的阴离子和阳离子空位以及多种类型的缺陷对其电催化性能的影响。

本文要点

1）系统总结了对金属化合物电催化剂性能的影响，重点强调了可控合成、缺陷的深入表征、催化剂的构性关系以及它们在能源催化领域的应用。详细介绍了在金属化合物电催化剂中制造各种阴离子和阳离子缺陷的常用方法，如硼氢化钠和氢气还原、等离子轰击、热处理以及化学刻蚀法等。

2）总结了控制缺陷密度和重新填充杂原子以稳定阴离子缺陷并同时进一步增强其催化性能的方法，还介绍了近年来在过渡金属基电催化剂中创造多种添加剂以最大化其催化活性的研究进展。

3）讨论了阴离子和阳离子空位以及多种类型阳离子空位共同对电催化剂催化性能的影响，此外总结了各种表征金属化合物中缺陷的先进技术。最后，对缺陷基金属化合物电催化剂的未来发展进行了展望：1）通过简单和廉价的方法在金属化合物中制造更多类型的缺陷、精确控制缺陷的密度和分布；2）通过先进的原位表征和机器学习来揭示其反应机理以及缺陷基电催化剂的宏量制备。

总之，该综述将指导金属复合材料中由缺陷结构促进的各种与能量相关的电催化反应的进一步发展。

参考文献：

Xuecheng Yan et al. Defective Structures in Metal Compounds for Energy‐Related Electrocatalysis. Small Structures, 2020.

DOI: 10.1002/sstr.202000067

https://doi.org/10.1002/sstr.202000067