Ag, Sr掺杂LaMnO3钙钛矿CO2还原电催化剂设计的第一性原理研究文献综述

文献综述

研究背景 气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。

我国为了积极应对气候变化提出碳达峰、碳中和目标，这一方面是我国实现可持续发展的内在要求，是加强生态文明建设、实现美丽中国目标的重要抓手，另一方面也是我国作为负责任大国履行国际责任、推动构建人类命运共同体的责任担当。

从2020年9月22日在联合国的一般性辩论发言，到12月12日纪念《巴黎协定》签署五周年的气候雄心峰会上的重要讲话，习近平主席在不足百天之内两次宣布中国积极应对气候变化的新目标，不仅坚定了中国走绿色低碳发展道路的决心，描绘了中国未来实现绿色低碳高质量发展的蓝图，也在国际社会展现了大国担当，为落实《巴黎协定》、推进全球气候治理进程和疫情后绿色复苏注入了强大政治推动力。

由于化石燃料的过度燃烧导致大气中二氧化碳的不断增加，从而全球温室效应加剧，引起了人们对全球气候的普遍关注。

[1,2] 因此，减少在大气中的二氧化碳迫在眉睫。

如何捕获、储存和转化大气中的CO2已成为一个重要课题。

跟传统CO2热分解还原、催化加氢等转化方法相比，电化学催化CO2还原(ECR)技术具有化工工艺过程简单、反应条件温和可控、安全绿色无污染及有效利用可再生能源等优势，实现了真正意义上的碳循环利用而备受瞩目。

[3,4] 然而，ECR技术往往需要高过电势来破坏热力学稳定的碳-氧键，导致整个系统的能量效率低；另一个挑战来自竞争性析氢反应(HER)，它消耗阴极电子来产生氢气，降低了ECR的选择性和整体能量效率。

为了应对这些挑战，人们投入了巨大的努力来开发ECR催化剂，并且在过去的几十年中已经提出了几种设计策略来指导催化剂的开发。