Progrès récents de l'ingénierie des vacancies pour les applications liées à la conversion d'énergie électrochimique

Résumé Les électrocatalyseurs efficaces sont des exigences clés pour le développement de technologies et de dispositifs électrochimiques respectueux de l'environnement. Il est largement reconnu que l'introduction de vacancies devient une stratégie importante et valide pour promouvoir les performances électrocatalytiques des nanomatériaux conçus. Dans cette revue, l'importance des vacancies (c'est-à-dire, les vacancies cationiques, les vacancies anioniques et les vacancies mixtes) sur l'amélioration des performances électrocatalytiques via trois fonctions principales, comprenant l'ajustement de la structure électronique, la régulation des sites actifs et l'amélioration de la conductivité électrique, est systématiquement discutée. Les réalisations récentes en ingénierie des vacancies sur divers processus électrocatalytiques en plein essor sont résumées de manière exhaustive, en mettant l'accent sur la réaction de réduction de l'oxygène (ORR), la réaction d'évolution de l'oxygène (OER), la réaction d'évolution de l'hydrogène (HER), la réaction de réduction de l'azote (NRR), la réaction de réduction du CO2 (CO2 RR) et leurs applications ultérieures dans la dissociation de l'eau globale et les dispositifs de batterie zinc–air. Le développement récent de l'ingénierie des vacancies pour d'autres applications liées à l'énergie est également résumé. Enfin, les défis et les perspectives de l'ingénierie des vacancies pour réguler les performances électrocatalytiques de différentes réactions électrochimiques sont discutés.