中南大学特聘教授雷永鹏在电催化材料领域取得重要进展

近日，国际顶尖期刊《Energy & Environmental Science》(影响因子>30)发表了我校粉末冶金国家重点实验室特聘教授雷永鹏与清华大学李亚栋院士合作的电催化材料综述论文“Defect engineering in earth-abundant electrocatalysts for CO2 and N2 reduction”。我校18级博士生王启晨和雷永鹏为论文的并列第一作者，雷永鹏为通讯作者。

CO2和N2的高值化利用对于缓解环境污染和能源危机具有重要意义，常温常压下进行的电化学转化为由CO2、N2制备高附加值化学品(如CO、CH4、HCOOH和NH3等)提供了令人振奋的技术方案。然而，C=O/N≡N键的高键能和还原过程的副反应是影响CO2还原和N2还原反应速率、效率和选择性的关键因素。缺陷工程是调控材料表面物理/化学性质的重要手段，定量调控和评估缺陷对特定催化反应的贡献受到催化过程的复杂性和传统表征方法的限制。随着合成方法和表征技术的进步，上述问题得到了深入探讨。尤其是在不同简化模型上建立的缺陷和催化活性的联系，为理解缺陷在电催化CO2还原、N2还原反应中的作用提供了理论基础。

雷永鹏等基于前期工作基础及对该领域的理解，综述了近年来缺陷(阴/阳离子空位、晶界、晶格畸变、边缘、界面、位错、相变等)的调控策略、表征方法等在CO2还原、N2还原反应中的应用研究进展，对今后可能面临的挑战、机遇和发展方向进行了探讨。