催化剂

III电极降解的影响3.1电催化剂PDE能够动态调控催化剂表面的价态与拓扑结构，从而实现电催化性能的整体优化。

II局域微环境的影响2.1中间体吸附/脱附脉冲电位通过调节表面原子与反应中间体(如*CO、H、OH等)之间的相互作用，诱导催化剂表面拓扑结构与界面能的动态演化，从而优化中间体的吸附和脱附行为。

PDE可有效调控电极界面与体相溶液之间的pH梯度，进而提升法拉第效率(FE)和反应选择性。

PDE能够动态调控催化剂表面的价态与拓扑结构，从而实现电催化性能的整体优化。

PDE过程中催化剂表面的动态重构与反向电流。

同时，在脉冲电场作用下，催化剂表面活性位点与反应中间体之间的相互作用可诱导结构重构，进而协同提升反应效率与产物选择性。

电极水淹现象通常发生在流动电解槽的气体扩散层(GDL)结构中，当液态水占据电极孔隙时，会阻碍反应气体向催化剂表面的有效输运，从而增加界面传输阻力并降低电解反应速率。

脉冲电位通过调节表面原子与反应中间体(如*CO、H、OH等)之间的相互作用，诱导催化剂表面拓扑结构与界面能的动态演化，从而优化中间体的吸附和脱附行为。

通过调节电极界面的电子转移与离子交换过程，尤其是H⁺和OH⁻的生成与消耗，脉冲电位能够显著改变电极/电解质界面的局部pH，从而优化反应微环境。

本研究成功开发了一种基于轴向杂原子配位的Fe-N₄单原子催化剂策略。

该工作不仅阐明了杂原子轴向配位对单原子催化剂电子结构和催化机制的影响，更为设计面向严苛海洋环境的高效能源转换材料提供了重要的理论指导和实践范例。

虽然贵金属Pt基催化剂活性优异，但成本高昂且在富氯环境中稳定性较差。

超高功率，长效稳定：组装的海水基锌空电池实现了187.7mWcm⁻²的峰值功率密度，并在长达200小时的循环测试中保持稳定，证实了轴向Cl配位在提升催化剂活性和耐久性方面的独特优势。

针对海水锌空电池中催化剂活性低和耐氯性差的瓶颈，中南大学邬俊与西交利物浦大学李丹蕾团队提出了一种通用的合成策略，通过引入强电负性的杂原子(Cl,S)进行轴向配位，成功构建了具有五配位方形锥构型的Fe-N₄单原子催化剂。

然而，现有综述多聚焦于PDE对催化剂性能的影响及其在电化学体系中的应用，对PDE在能质传递调控及电解水制氢中的关键作用关注不足，尚未系统阐明脉冲参数如何决定过程行为与反应结果，也未充分揭示PDE在能质传递中的独特贡献，尤其是在局部微环境调控、电解系统失效/钝化机制以及脉冲电解水过程中的核心作用。

进一步地，脉冲电位在HER、尿素和甘油酸合成等体系中同样表现出调控表面物质吸脱附、抑制毒化物种积累和优化反应路径的优势，充分体现了PDE在催化剂性能提升、反应路径调控及长期稳定性提升方面的独特潜力。

性能卓越，抗氯毒化：Cl-Fe-N₄催化剂在碱性模拟海水中表现出优异的本征ORR活性，极限电流密度高达5.8mAcm⁻²，优于商业Pt/C和S-Fe-N₄，并展现出极强的抗Cl⁻毒化能力。

Pt₁Ru₁/ND@G催化剂材料形貌与原子结构表征。

这种独特的几何结构与电子特性，使得Pt₁Ru₁/ND@G催化剂能够同时、高效地吸附并活化CO和O₂分子。

普适策略，精准构筑：提出了一种通用的合成策略，通过氧化聚合成功制备了具有五配位方形锥构型的杂原子(Cl,S)轴向配位的Fe-N₄单原子催化剂。

近年来，单原子催化剂(SACs)因其原子利用率高和电子结构可调而备受关注，如何通过配位环境调控来增强Fe基单原子催化剂在海水环境中的活性与稳定性成为研究热点。

该工作不仅展示了一种简单高效的双原子催化剂制备策略，更从原子尺度揭示了双位点协同催化的作用机理，为未来设计面向复杂反应的高效、稳定原子级分散催化剂提供了新的设计思路与理论依据。

这种调控不仅大幅提升了材料在碱性海水中的本征ORR活性(极限电流密度5.8mAcm⁻²)，还通过静电排斥机制赋予了催化剂优异的抗Cl⁻毒化能力。

PDE可有效调控电极界面与体相溶液之间的pH梯度，进而提升法拉第效率(FE)和反应选择性。

电极水淹现象通常发生在流动电解槽的气体扩散层(GDL)结构中，当液态水占据电极孔隙时，会阻碍反应气体向催化剂表面的有效输运，从而增加界面传输阻力并降低电解反应速率。

同时，在脉冲电场作用下，催化剂表面活性位点与反应中间体之间的相互作用可诱导结构重构，进而协同提升反应效率与产物选择性。

在此基础上，进一步探讨了催化剂的失活机制，尤其是在流动电解槽中，由表面重构、活性位点迁移或脱落所引发的性能衰减问题，并系统阐明了PDE在缓解上述不利过程、维持催化剂结构稳定性以及保障电解体系高效稳定运行中的作用。