传统的环境污染能源以及不断增长的能源需求迫使研究人员寻找替代能源。因此，近年来，在合成用于能量转换应用的催化剂方面进行了广泛的研究。
有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所王要兵研究员等人，综述了各种电沉积方法在合成能量相关电催化剂中的应用，并简要讨论了不同的电催化剂表征技术。此外，突出了各种参数对电催化剂活性和稳定性的影响。综述了电化学催化剂在清洁能源转化反应中的应用，例如析氢反应、析氧反应、氧还原反应、二氧化碳还原反应、氮气还原反应以及金属-空气/二氧化碳电池等。最后，通过比较实验数据为合成清洁能源转化及合成下一代的电沉积电催化剂提供了参考。
本文要点
1）综述了电沉积技术作为合成高活性、稳定的清洁能源转化电催化剂的新方法的进展。考虑到合成方法在制备高效电催化剂中的重要性，详细讨论了各种电沉积方法，例如常规电沉积方法，恒电流电沉积方法，恒电位电沉积方法以及先进的改进的水热电沉积和微波电沉积方法。在恒流和恒电位电沉积方法中，在电沉积过程中分别施加恒定电流和恒定电势。共电沉积方法有助于制备具有高比表面积的高度多孔纳米材料，并可用于制备具有高固有电催化活性的电催化剂。改进的水热法和改进的微波电沉积法分别用于制备高结晶沉积电催化剂和高度介孔的涂层，它们都能有效地提高电催化活性。
2）电沉积方法具有各种优点，例如：1）电沉积速度快且成本低；2）易于控制的路线，可控制合成均匀分散的电催化剂； 3）不需要额外的封端剂或还原剂，因此易于扩展并满足工业要求。在电沉积技术中，实验参数的影响（例如电流密度，电解质浓度，pH或温度以及化学成分）在获得所需的复合涂层中起着重要作用。
3）尽管电沉积技术在清洁能源转换方面显示出多种优势，但电沉积的主要挑战是：1）重新电沉积；2）产生不均匀的分布和较小的纳米粒子尺寸。但是这些问题可以通过改变一个或所有参数来解决，例如沉积电位时间和电解质组成，通过这些参数可以控制粒径和密度。最后，未来需要通过电池设计膜电极组件（MEA）来制备工业规模的电催化剂，可以提高局部CO2浓度以及电催化剂的固有活性和稳定性。
参考文献：
Manoj B. Kale et al. Electrocatalysts by Electrodeposition: Recent Advances, Synthesis Methods, and Applications in Energy Conversion. Advanced Functional Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adfm.202101313
https://doi.org/10.1002/adfm.202101313
