Einzelatomkatalysatoren für die H2O2-Elektrosynthese über die Zwei-Electron-Sauerstoffreduktionsreaktion

Zusammenfassung Die Sauerstoffreduktionsreaktion über den Zwei-Electron-Weg (2e − ORR) bietet eine umweltfreundliche Methode zur direkten Herstellung von Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) sowie zur in situ Nutzung. Effektive Katalysatoren mit hoher ORR-Aktivität, 2e − Selektivität und Stabilität sind entscheidend für die Anwendung dieser Technologie. Einzelatomkatalysatoren (SACs) haben aufgrund ihrer einzigartigen geometrischen und elektronischen Konfigurationen intensive Aufmerksamkeit für die H 2 O 2 -Elektrosynthese auf sich gezogen. In dieser Übersicht werden zunächst der Mechanismus und theoretische Vorhersagen für die 2e − ORR über SACs eingeführt. Dann werden die jüngsten Fortschritte verschiedener SACs für die Elektrosynthese von H 2 O 2 dokumentiert. Die Korrelation zwischen dem Zentralatom, den Koordinationsatomen und der Koordinationsumgebung der SACs und der entsprechenden elektrokatalytischen ORR-Leistung, einschließlich Aktivität, Selektivität und Stabilität, wird emphatisch analysiert und zusammengefasst. Schließlich werden die größten Herausforderungen und Chancen hinsichtlich des zukünftigen Designs von SACs zur H 2 O 2 -Produktion aufgezeigt.