：是由五种及以上主元金属组成的新型材料，其、、及缓慢扩散四大效应协同作用，赋予其优异催化性能。
纳米颗粒二维材料HEROER电催化高熵合金（）是一类由五种及以上主元金属以近等摩尔比组成的新型固溶体材料，其独特DOI。体的吸附能限制，实现对多步反应中间体的协同优化。
缓慢扩散效应源于DOI在电催化领域，高熵合金的这些特性使其特别适用于涉及多步电子转移与多中间体的复杂反应，通过连续调节不同活性位点的结合能，突破传统火山图中“单一中间体吸附能最优”的限制，实现各基元步骤能垒的均这种“多元素协同调控”的设计理念，彻底改变了电催化剂依赖单一活性组分的传统思路，为开发高效、耐用的催化材料提供了全新范式。
高熵合金有哪些？
按分类PtPdRuRhIr体系，凭借贵金属的高导电性与优异的析氢活性，在酸性HER中展现出卓越性能，这源于Pt的高氢吸附活性与Ru的抗中毒能力的协同；AuAgPtPdCu体系则在CO₂还原反应中表现突出，Au与Ag的弱吸附特性抑制CO团聚，Cu促进C-C偶联，使C₂H₄的法拉第效率达90%，远超单金属Cu催化剂。
过渡金属基高熵合金以低成本、高稳定性为显著特征，OOH非金属掺杂高熵合金入、P等非金属元素调节电子结构，(MoWVNbTa) S₂体系在CO₂RR中表现优异，其层状结构与S的孤对电子共同优化了吸附能。
：10.1002/admi.202301020
结构维度，纳米颗粒型高熵合金是电催化中最常用的形态，如PdNiCoCuFe纳米管阵列在甲醇氧化反应中表现出抗中毒特性，甲醇浓度0.5 M时电流密度仍保持10 mA/cm²，远高于颗粒型催化剂，其中空结构减少了CO在表面的滞留。
二维高熵合金材料具有原子级平整的表面与丰富的边缘位点，金法制备，孔隙率达以上，比表面积达150 m²/g，在OER中可同时促进电解液扩散与气体产物脱附，使极限电流密度提升至100 mA/cm²以上。
：10.26599/NRE.2023.9120084
高熵合金在电催化领域的典型应用已覆盖、OER、CO₂RR、NRR等关键反应，其性能通过顶刊研究成果与传统催化剂的对比得到充分验证，展现出“多元素协同”带来的突破性优势。
HER中表现出190 mV的过电位，活性是同组分中熵合金（PtPdRu）的2倍，其核心创新在于贵金属元素的协同电子调控——Pt优化*H吸附能，Rh增强电子传输，Ir提升稳定性，使各基元步骤能垒趋于均衡。
(MoWVNbTa) S₂二维高熵硫化物，将NRR中实现35.9 μg/h/mg的NH₃产率与21.5%的法拉第效率，且在碱性条件下循环100次无衰减，源于Fe与Ni形成的抗腐蚀钝化层保护了Ru活性位点。
CoNiCuMnMo高熵合金在甘油氧化反应（18 mV，远低于商用Pt/C（91 mV），这得益于Pd的高氢吸附活性与Fe的电子捐赠效应协同优化吸附能。
FeCoNiCuMn在下的过电位为220 mV，优于RuO₂（280 mV），其Mn元素引入的氧空位促进了C₂⁺产物法拉第效率达80%，是单金属Cu（40%）的2倍，Au与Ag的弱吸附特性有效抑制了CO中毒，而Cu则促进了C-C偶联；NRR中，TiVNbTaMo高熵合金的H₃DOI：10.1002/admi.202301020
PtPdRuRhIr高熵合金
系统展示了高熵合金纳米颗粒在氧还原反应（）中的应用，通DOI：10.1016/j.patter.2022.100553
HEA设计策略融合了高通量筛选OOH其次，利用晶格畸变产生的应变工程优化吸附能，显示，Pt与Ir的尺寸差异产生2.1%的晶格应变（ε），使吸附自由能Pt最后，通过原位表征发现，反应过程中表面会自发形成Ir-O配位位点，这种动态表面重构加速了O-O键的断裂，使步骤的能垒降低0.1 eV，进一步提升反应动力学。
d，uRhIr这种分布使ORR各步骤的中间体吸附能均处于最优范围：*O₂吸附依赖Rh的高电负性，*OOH稳定依赖Pt的适中吸附强度，*O脱附则依赖Ru的弱吸附特性。
DOI：10.1016/j.patter.2022.100553
该案例前沿研究正聚焦于精准合成调控、原位动态表征、理论模型突破与器件级应用拓展，通过多维度创新推动其从实验室研究迈向工业化应用。
精准合成技术是提升高熵合金催化性能的基础，核心在于控制元素分布与微观结构：核壳结构设计可实现功能分区，如XAS的结合可捕捉反应条件下的原子结构与电子状态：冷冻电镜通过快速冷冻固定反应中间体同步辐射XANES则追踪了金属价态的变化，如FeCoNiCuMn在OER中，Fe的价态从+2升至+3，证实其参与了电子转移过程，而Ni保持+2价作为结构稳定位点。
GNN）可构建元素–结构–性能的非线性关联模型，预测精度从传统线性模型的RMSE=0.15 eV提升至0.08 eV。
高熵合金的“吸附能分布调控”理论是关键突破，通过调节不同活性位点的吸附能分布范围，实现多中间体反应的能垒协同优化，这一理论解释了 (MoWVNbTa) S₂高熵硫化物CO₂RR活性优异的根源。应用拓展聚焦于器件级集成，将DOI：10.1038/s41524-024-01256-z
凭借其独特的多元素协同效应与可调控的电子结构，正深刻重塑电催化材料的设计范式，从根本上突破了传统单金属或低元合金在复杂反应中的性能局限。
PtPdRuRhIr这种“多维度调控”能力使其能够同时优化多步反应的中间体吸附能，打破火山图的单一限制，为电催化反应提供了全新的性能优化路径。
，机器学习与高通量计算的结合大幅缩短了材料筛选周期，原位表征技术揭示了动态活性位点的作用机制，器件集成则验证了其实际应用潜力。
作为连接多元素协同调控与高效能源转化的核心材料，CO₂，为可持续能源体系的构建提供坚实的材料基础。