近些年，能源浪费、资源消耗日益剧烈，设计高效的催化剂加快能源设备高效利用是有效缓解上述问题的关键。其中，电催化剂在能源反应、燃料电池、化学反应等领域中广泛应用。然而，目前电催化剂存在成本高、稳定差、活性位点少等问题。碳基材料来源丰富，其具有优异的结构可调性及导电性、丰富多元的电子传输通道及良好的稳定性等优点，可作为新型电催化剂载体。非金属掺杂的碳基电催化剂可以进一步提升其稳定性、优化电子传输通道、增加活性位点，是商用电催化剂的理想替代品。

图1  图文摘要

上海理工大学杨俊和教授课题组总结近年来非金属掺杂碳基电催化剂在析氧反应中的研究进展，在《新型炭材料》（New Carbon Materials）上发表最新综述“The influence of heteroatom doping on the performance of carbon-based electrocatalysts for oxygen evolution reactions”。该综述总结N、P、S和B等非金属元素对改善掺杂复合材料电催化性能的作用机制：（1）非金属原子与碳原子之间存在电负性差异，使其通过电荷转移而掺入碳骨架；（2）N掺杂促使碳原子带正电并形成吡啶N等构型，其中吡啶N凭借电子吸收效应成为活性位点；（3）P掺杂诱发自身带正电，且产生更多的结构缺陷和电子散射，降低电催化自由能垒；与P原子相似，B原子掺杂促使自身作正电荷位点；（4）S掺杂促使碳原子自旋密度再分配，并以噻吩相作活性中心。随后进一步阐述二元或者多元非金属共掺杂的协同作用机理。最后提出亟待解决问题并展望前景。

New Carbon Materials文章信息

WANG Yong-zhi, TANG Zhi-hong, SHEN Shu-ling, YANG Jun-he. The influence of heteroatom doping on the performance of carbon-based electrocatalysts for oxygen evolution reactions[J]. New Carbon Materials, 2022, 37(2): 321-337.

王勇智, 唐志红, 沈淑玲, 杨俊和. 杂原子掺杂对碳基电催化剂析氧反应的影响[J]. 新型炭材料, 2022, 37(2): 321-337.

期刊主页：

http://xxtcl.sxicc.ac.cn

ScienceDirect主页：

https://www.sciencedirect.com/journal/new-carbon-materials/

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