原子分散的金属基电催化剂以其近100%的原子利用率和优异的催化性能受到越来越多的关注。然而，目前人们对于阐明单原子位点电催化剂（SACs）与相应催化应用之间的潜在关系和总结报道很少。

有鉴于此，清华大学王定胜副教授系统地总结了SACs的基本认识和内在机理，以及相应的电催化应用。

文章要点

1）作者首先在理论和实验的基础上详细阐述了SACs的内在定义和基本认识（金属分散、活性中心均匀和活性中心的低配位环境）。

2）作者接下来概述了SACs的理论原理和独特的结构形态（尺寸效应、金属-载体相互作用效应、电子结构效应和配位环境效应），从而在理论指导下对SACs进行定量设计和合成。此外，对具有高分散和稳定金属活性中心的SACs的先进制备策略进行了系统的方法论总结。

3）作者阐述了基于SACs的氧还原（ORR）、析氢反应（HER）、析氧反应（OER）、有机小分子氧化物、氮还原（NRR）、CO₂还原（CO₂RR）等电催化反应的最新突破，并对其潜在的结构与性能关系进行了深入的讨论。

4）作者最后从设计原则、合成策略、催化过程中活性中心的动态变化等方面对构建面向电催化反应的高性能SACs进行简要的总结和展望。

参考文献

Yao Wang, Dingsheng Wang,* and Yadong Li, Rational Design of Single-Atom Site Electrocatalysts: From Theoretical Understandings to Practical Applications, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202008151

https://doi.org/10.1002/adma.202008151