可再生电能驱动的电解水技术在清洁能源转化和零碳排放的未来社会占据首要核心地位。

水分子在电催化反应中起到多种作用，包括反应介质、反应物、修饰、促进剂等。水的这些作用对传质、催化活性位点、中间体吸附、反应动力学等方面起到显著影响，最终决定了催化剂的性能（包括活性、选择性、稳定性）以及器件的效率。在电催化反应发生的区域，在水-电极界面形成双电层结构。因此，对水分子的理解和调控时电催化领域的关键课题，这促进了这篇综述的撰写。

有鉴于此，海南大学田新龙教授、湖南大学黄宏文教授、南京师范大学赖文川教授等综述电催化反应中的水分子起到的作用（water effect）。

本文要点：

（1）

首先，总结水分子的结构以及电化学环境下水分子的行为的基础原理。随后根据水分子在电催化反应中的功能，以“水分子效应”（water effect）进行分类讨论。对水分子增强制氢/氢氧化、制氧/氧还原、CO₂还原、N₂还原、有机电催化等反应的作用和功能的重要发展进行展示。

（2）

最后，讨论电催化领域水分子效应发展面临的挑战和发展机会。

参考文献

Yuliang Yuan, Jin Li, Yiting Zhu, Yan Qiao, Zhenye Kang, Zhitong Wang, Xinlong Tian, Hongwen Huang, Wenchuan Lai, Water in Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202425590

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425590