近日，上海大学材料基因组工程研究院教师王元庆联合中国科学技术大学喻嘉、牟丽慧与海南大学南皓雄在中科院化学一区顶刊《Coordination Chemistry Reviews》（影响因子20.3）上发表题为“Mesoporous Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction: From Mechanisms, Characterizations to Designs”的文章，系统总结了介孔氧还原反应（ORR）电催化剂的设计、原理、最新进展及未来挑战。该文章从热力学与动力学机理出发，深入探讨了介孔结构在提升ORR效率中的关键作用，为下一代金属空气电池和燃料电池的开发提供了重要指导。
作为金属空气电池等可持续能源技术核心过程的ORR，在能量转换效率中起着决定性作用，但通常受到缓慢的本征动力学的影响。传统的铂基催化剂虽性能优异但成本高昂，而具有高比表面积、丰富活性位点和快速传质能力的介孔电催化剂（孔径2–50 nm）为解决这一难题提供了新思路。作者系统梳理了四大类介孔ORR电催化剂：贵金属基材料通过介孔结构设计大幅减少铂用量，过渡金属基材料（如钴/锰氧化物及其合金）展现出低成本替代潜力，碳基材料实现了活性与化学稳定性的平衡，而多组分复合材料能够实现多个单元优势的结合。为深入理解反应机制，作者重点介绍了原位光谱技术在揭示ORR中间体方面的关键作用。
最后，作者对介孔ORR电催化剂的研究进行了展望。通过多尺度结构设计平衡传质与比表面积，借助原位表征技术动态追踪反应过程，利用机器学习加速催化剂筛选优化，以及建立标准化数据评估体系。该综述不仅为介孔电催化剂的研发提供了系统指导，更为清洁能源技术的商业化应用奠定了理论基础。
该论文第一作者为海南大学南皓雄，上海大学王元庆与中国科学技术大学喻嘉、牟丽慧为共同通讯作者。相关工作得到了国家自然科学基金、上海市自然科学基金、海南省科技专项等项目的支持。
论文链接：DOI: 10.1016/j.ccr.2025.216834