从原子到应用：二维非金属复合材料电催化剂的设计与催化机制探索.docx

一、引言

1.1研究背景与意义

随着全球经济的快速发展，能源需求不断增长，传统化石能源的过度开采和使用带来了严峻的能源危机和环境污染问题。据国际能源署（IEA）统计，过去几十年间，全球能源消耗持续攀升，而化石能源在能源结构中仍占据主导地位，其燃烧产生的大量温室气体，如二氧化碳、甲烷等，导致全球气候变暖，极端气候事件频发，对生态环境和人类社会造成了巨大威胁。因此，开发高效、清洁、可持续的新能源技术成为全球关注的焦点，其中，电催化技术在能源转换和存储领域展现出巨大的潜力，受到了广泛的研究。

电催化反应是实现清洁能源转化和利用的关键过程，如电解水制氢、氧还原反应（ORR）、二氧化碳还原反应（CO