李 昕

(东北大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110819)

高熵合金 (High entropy alloys, HEA) 是一种新型金属材料。随着对其应用与反应机理的深入研究，从首次报道至今已经在力学性能、催化性能和磁性能等领域备受关注，逐渐成为了材料领域的热点，相关的研究成果也在不断更新。高熵合金由于其化学复杂性、广泛的组分可调性等有望成为电催化领域最有潜力的功能材料之一。

本文从高熵合金的定义，制备以及在不同电化学反应中的研究进展等进行概述；并就其在电催化反应的发展趋势进行了展望。

1 高熵合金

2004年Cantor等[1]研究发现，具有等原子比的FeCoNiCrMn五元合金是典型的单相面心立方(FCC)固溶体，起初HEA被定义为五个或以上的等摩尔单相合金。也有学者以熵值对其定义：多种元素混合熵值大于1.5 R时形成的合金。随着研究的深入展开，其定义不断被修改与完善，现在被广泛认可的定义是：包含五种或以上的元素，且每种元素的摩尔百分比介于5%～35% 之间的合金[2]。目前的HEA体系主要以3d过渡金属为主，例如FeCoNiCrMn，各元素原子序数较为接近，总倾向于形成单相稳定的HEA；此外也有部分贵金属体系例如：IrPdPtRhRu，用以探究多合金在催化中的吸附理论[3]。

高熵合金由于其本征效应，与其他传统合金相比具有较为特殊的性能。多元素的均匀混合导致熵值增加、吉布斯自由能降低，使其具有良好的稳定性；由于原子半径的变化和不同元素的几何构型，导致晶格畸变和扩散缓慢，可能带来更多的活性位点；……