Demystifying hydrogen evolution: the role of advanced functional materials in powering breakthroughs.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This review provides a comprehensive overview of catalyst design principles for hydrogen evolution, useful for materials scientists working on water splitting.

🏢実務担当者:Corporate R&D teams in hydrogen energy can use the actionable strategies for developing industrial-grade catalysts.

現在の状況において、世界は深刻化する環境危機と持続的な化石燃料逼迫に直面している。したがって、先進的な貯蔵・変換能力を備えた持続可能なカーボンニュートラルな再生可能エネルギーシステムへの大胆な転換が、これらの緊急の課題に正面から取り組むために極めて重要である。この文脈において、水素（H2）は、その比類ない重量エネルギー密度により、究極のクリーンエネルギーキャリアとして際立っており、有害排出物がゼロであるため生態学的フットプリントを最小限に抑える。しかしながら、H2技術の実用化は、工業規模で同時に高い活性、耐久性、費用対効果を備えた触媒を設計するための合理的な指針の欠如によって妨げられている。したがって、高い活性、長期的な耐久性、費用対効果を兼ね備えた材料を設計することが、水素ベースのエネルギー技術の採用を成功に導くために極めて重要である。本レビューでは、全水分解の基本原理を掘り下げ、その反応速度論、反応条件の影響、性能評価に関わる指標の分析を解明するとともに、密度汎関数理論（DFT）とエンタルピー寄与が理論モデリングと表面エネルギー論の調整の限界を押し広げ、それによりH2吸着-脱離ダイナミクスを最適化する上での極めて重要な役割を明らかにする。また、工業グレードのHER触媒を設計・選定するための実践的で応用重視の戦略を提供し、材料イノベーションを促進する製造戦略に焦点を当てるとともに、この変革的分野におけるさらなる研究を促進し、地球とその鼓動を守るという共通の使命を前進させることを目的とした最先端の機能性材料の性能と持続可能性にも光を当てる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

In the current landscape, the world is grappling with mounting environmental crises and a persistent fossil fuel crunch. Thus, a bold shift toward sustainable, carbon-neutral renewable energy systems with advanced storage and conversion capabilities is crucial to tackle these urgent challenges head-on. In this context, hydrogen (H2), with its unmatched gravimetric energy density, stands out as the ultimate clean energy carrier, leaving minimal ecological footprint due to its zero harmful emissions. However, the practical realization of H2 technologies is hindered by the lack of rational guidelines for designing catalysts that are simultaneously highly active, durable, and cost-effective at industrial scales. It is thus of paramount importance to design materials that combine high activity, long-term durability, and cost-effectiveness to drive the successful adoption of hydrogen-based energy technologies. This review delves into the core-principles of overall water splitting, unravelling its kinetics, the influence of reaction conditions and analysis of metrics involved in performance assessment together with the pivotal role of density functional theory (DFT) and enthalpic contributions in pushing the boundaries of theoretical modelling and tuning of surface energetics, which thereby optimize the H2 adsorption-desorption dynamics. We also offer actionable, application-focused strategies for designing and selecting industrial-grade HER catalysts and spotlight the fabrication strategies fuelling material innovation, alongside the performance and sustainability of cutting-edge functional materials aimed at sparking further research in this transformative field and advancing the collective mission of safeguarding our planet and its pulse.

• semanticscholar https://doi.org/10.1039/d5cc06180ffirst seen 2026-05-15 20:22:14 · last seen 2026-06-24 05:22:58