开发用于氢氧化反应（HOR）的非铂族金属（non-PGM）电催化剂代表了为更经济地使用氢燃料电池和氢能所做的努力，近来这引起了极大的关注。然而，与氧还原反应和析氢反应的显着进展相比，用于HOR的非PGM电催化剂仍处于早期开发阶段。

有鉴于此，浙江大学潘洪革教授、孙文平研究员和西安工业大学陈建教授等人，总结了近年来非PGM电催化剂的研究进展，指出了合理设计非PGM电催化剂所面临的关键挑战，以期促进非PGM电催化剂的发展。

本文要点

1）首先回顾了对HOR机理的基本理解，其中特别讨论了对碱性介质中低HOR动力学的理论解释，包括氢键能理论，双功能机理和水分子重组。随后，分别总结了在酸性和碱性介质中典型的非PGM HOR电催化剂的研究进展。对于碱性条件下的HOR，重点讨论了镍基催化剂的优势和挑战。最后，本文对非PGM电催化剂面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。

2）在氢能源社会的背景下，基于PGM的电催化剂在能量转换反应中具有最佳的活性和耐久性，开发低成本的电催化剂为更经济、更有效地利用氢能源提供了良好的前景。尽管许多非PGM电催化剂在HER、OER和ORR方面表现出了显著的性能，但非PGM电催化剂的活性和耐久性远不如PGM。

3）非PGM电化学催化剂的进一步发展需要从以下几个方面进行考虑。首先，对于金属基的HOR电催化剂来说，保持金属物种的金属性质是提高活性和耐久性的主要任务。其次，理论研究与实验研究相结合，对于洞悉HOR的机理以及后续的电催化剂设计具有重要意义。第三，目前碱性HOR/HER电催化剂的设计原则主要是基于HBE理论和双功能理论，减轻HBE过强，创造H*和OH*吸附的双活性位点。一些新发现的理论，如界面水分子重组等，被忽视了。

参考文献：

Guoqiang Zhao et al. Non‐Platinum Group Metal Electrocatalysts toward Efficient Hydrogen Oxidation Reaction. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202010633

https://doi.org/10.1002/adfm.202010633