燃料电池以及电解水技术是具有价格竞争性的技术，为了实现其大规模应用，发展高效率的氢气氧化/制氢/氧还原/制氧电催化剂非常重要的工作。通常测试电催化剂的催化活性和耐久性需要使用旋转圆盘电极（RDE）或者膜电极（MEA）。RDE是一种快速和广泛使用的技术，MEA通常比较复杂，但是MEA的测试条件更加接近实际情况。

有鉴于此，慕尼黑工业大学Hany A. El-Sayed等总结了目前研究电催化剂性能和耐久性的普适性测试技术，并且比较了RDE、MEA测试结果的区别。

本文要点：

(1)

通过电催化的方式制备氢气和催化氢气的转化是低碳未来的关键技术，获取更加经济的氢气和氢气高效利用主要依赖于两种方式：分解水、燃料电池。燃料电池和水电解槽通常在酸性/碱性电解液中工作，目前研究酸性/碱性体系电催化剂的技术和方法通常是相同的。由于目前阴离子交换膜电催化体系主要的挑战是发展新型离子聚合物和提高聚合物的寿命，因此作者在这项综述中主要考察质子交换膜燃料电池（PEMFC）、质子交换膜水电解槽（PEMWE）。

在PEMFC中，氢气在阳极Pt电催化剂氧化，得到电子和H⁺，随后H⁺通过质子传输膜向阴极移动，电子从外电路中向阴极转移产生电能；在PEMWE中，反应的方向与PEMFC恰好相反。

目前PEMFC和PEMWE中都需要使用昂贵稀少的Pt族金属作为催化剂，因此发展高活性含有较少贵金属含量的试剂级催化剂是至关重要，这需要可靠的方法评价催化剂的活性和稳定性。

(2)

作者总结了RDE技术适用的条件，以及如何避免对结果产生不恰当的解释。随后，展示了目前适用MEA方法测试氢/氧电催化剂面临的挑战，提出电催化剂早期发展过程中应该更多的使用MEA测试技术和方法。

参考文献

Timon Lazaridis , Björn M. Stühmeier, Hubert A. Gasteiger and Hany A. El-Sayed, Capabilities and limitations of rotating disk electrodes versus membrane electrode assemblies in the investigation of electrocatalysts, Nat Catal 5, 363–373 (2022)

DOI: 10.1038/s41929-022-00776-5

https://www.nature.com/articles/s41929-022-00776-5