氧还原反应碳基电催化剂研究现状与展望

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ｏｎＣａｒｂｏｎ・ｂａｓｅｄｏＲＲＥｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｓ
ＧＡＩＬｉ — ｇａｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｌｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎａｎ２５０３５３，Ｃｈｉｎａ）
ＤＯＩ：１０．１６４４２／ｊ．ｅｎｋｉ．ｑｌｇｙｄｘｘｂ．２０１７．０２．００２
氧还原反应碳基电催化剂研究现状与展望
盖利刚
（齐鲁工业大学化学与制药工程学院济南２５０３５３）
摘要：氧还原反应（ＯＲＲ）是金属一空气电池、燃料电池实现电化学能量储存与转换的关键反应。在简要概述
ｍｅｔａｌ — ｂａｓｅｄｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔｓ．Ｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｉｎｖｏｌｖｅｓｃａｔｅｇｏｒｙ，ＯＲＲｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎｄｒｅｃｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎ－ｂａｓｅｄＯＲＲｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ｓｃｉｅｎｔｉｉｃｆｉｓｓｕｅｓａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｅｖｉｅｗｉｎｇｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓ．Ｎｅｗｉｄｅａｓａｒｅｏｆｅｒｅｄｏｒｆｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃａｒｂｏｎ．ｂａｓｅｄＯＲＲｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ
第３１卷
２０１７年
第２期
４月
齐
鲁
工
业
大
学
学
报
Ｖ０ｌ－３１Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２０１７
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＱＩＬＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文章编号：１００４ — ４２８０（２０１７）０２ — ０００７ — ０６
ｐｙｒｒｏｌｅＮ，ｅｔｈｅｒＯ，ｔｈｉｏｐｈｅｎｅＳ，ａｎｄＮ，０，Ｓ－ｍｕｈｉｐｌｅｈｅｔｅｒｏａｔｏｍｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ；ｃａｒｂｏｎ — ｂａｓｅｄｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｓ；ｒｅｖｉｅｗ
金属基ＯＲＲ电催化剂发展的基础上，着重介绍了无金属碳基ＯＲＲ电催化剂的研究现状。介绍了碳基ＯＲＲ电催化
剂的分类、ＯＲＲ催化机理和发展趋势。指出了该领域目前研究尚存在的科学问题。提出了基于吡咯氮、醚键氧、噻吩硫及Ｎ，０，Ｓ一多元杂原子掺杂碳基ＯＲＲ电催化剂研究的新思路。
关键词：氧还原反应；碳基电催化剂；综述
Leabharlann Baidu
中图分类号：０６４３．３６
文献标识码：Ａ
ＰｒｅｓｅｎｔＳｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｅｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ（ＯＲＲ）ｉｓａｔｙｐｅｏｆｋｅｙｒｅａｃｔｉｏｎｆｏｒｍｅｔａｌ — ａｉｒｂａｔｔｅｒｉｅｓａｎｄｆｕｅｌ
ｃｅｌｌｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆ
氧还原反应（ｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ，ＯＲＲ）是
ｃａｒｂｏｎ — ｂａｓｅｄＯＲＲｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｓｗｉｔｈｏｕｔｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｓｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｂｒｉｅｆｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆ