化石燃料的使用造成了严重环境问题，电化学能源转换技术作为实现碳中和目标的清洁和可持续战略已经引起了众多关注。电催化剂是电化学能源转化系统中一个重要组成部分。近年来，人们发现调整单原子催化剂（SACs）电子结构可以改善催化剂的活性、选择性和稳定性。同时，由于SACs具有超高的比表面积和明确的活性中心，引起了广泛关注。然而，由于催化机制不明确，SACs在电化学能源储存和转换方面的前景受到了阻碍。作者分析了不同结构的SAsC的常用制备和表征方法。讨论了键能、电子结构和活性位点的电荷转移对电催化活性的影响。此外，总结了最近SACs在电催化过程中的应用，包括析氢反应（HER）、析氧反应（OER）、氧还原反应（ORR）、氮还原反应（NRR）和二氧化碳还原反应（CO2RR），以及金属单原子在电催化过程中的影响做了总结。最后，阐述了SACs在未来电催化应用中的挑战和前景。
该综述发表在Journal of Materials Chemistry A上，题目为"Regulating the Electronic Structure of Single-Atom Catalysts for Electrochemical Energy Conversion"。DOI：10.1039/D3TA00156C。该工作受到国家自然科学基金的资助。
作者简介
邓喆
本科毕业于中南大学材料科学与工程专业。硕士期间主要研究催化剂的设计以及电催化能量存储和转换过程。
马炜 博士
副教授，硕士生导师。博士毕业于中南大学和日本国立物质材料研究所，2016年1月入职郑州大学化工学院。在Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Journal of Materials Chemistry A等期刊发表论文30余篇。主要研究领域为功能材料的可控制备与电催化。
周震 郑州大学特聘教授、博士生导师
郑州大学化工学院院长、中国化学会高级会员、英国皇家化学会会士(FRSC)、中国电子学会化学与物理电源技术分会第八届委员会委员、中国化学会理论化学专业委员会委员等。现担任J. Mater. Chem. A、Mater. Adv.和Green Energy Environ.副主编、Interdiscip. Mater.学术编辑、J. Power. Sources机器学习专刊客座编辑、Batteries & Supercaps和《电化学》等七本期刊编委。
承担国家基金委重点、国家重点研发项目课题、区域创新发展联合基金重点项目、863计划等。任国家自然科学基金委员会、香港研究资助局和波兰国家科学中心等项目评审专家。在Chem. Soc. Rev.，Prog. Mater. Sci.，J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.和Adv. Mater等期刊发表SCI论文300余篇，论文他引30000余次，H指数101，授权发明专利授权7项。获天津市自然科学二等奖(排名第一)。
