综述：碳化硼在电化学能源应用中的理论与实验验证

《Energy Technology》：Theoretical and Experimental Validation of Boron Carbide for Electrochemical Energy Applications

硼碳（B4C）因其优异的热化学稳定性和独特的B-C/C-C键结构，在电催化应用中表现出色，如水分解、燃料电池和超级电容器。理论研究表明其电子不均匀分布促进金属沉积，强金属-硼键提升稳定性和活性。实验证实Pt/B4C催化剂优于碳基，DFT分析验证协同效应，推动氢氧析出、氧还原及甲醇氧化反应的催化性能。

　　

摘要

分散均匀的电催化剂在导电基底上的应用对于提升电化学性能至关重要。碳化硼作为一种出色的基底材料，具备优异的热稳定性和化学稳定性，同时具有独特的B-C键结构。本文综述了碳化硼在电化学应用中的优势，包括水分解、燃料电池和超级电容器领域。理论研究表明，碳化硼主要含有C-C键和B-C键，而缺乏B-B键，这种结构导致电子电荷分布不均，从而促进了金属的沉积。强健的金属-硼键不仅提高了材料的稳定性，还增强了其电催化活性。实验结果表明，以碳化硼为载体的催化剂（尤其是Pt/B₄C）性能优于以碳为载体的催化剂。其卓越的催化活性归因于硼、碳和金属之间的协同作用，这一观点已通过密度泛函理论研究得到验证。本文总结了碳化硼在多种应用中的优异表现，包括氢气生成、氧气生成、氧气还原、甲醇氧化以及超级电容器等领域。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。