：载体分碳基、非碳基及复合载体三类。碳基载体如碳黑、石墨烯等，具高导电性与可调结构；非碳基载体如金属氧化物、等，耐腐蚀性优；复合载体整合多相优势。
催化催化剂电催化剂的载体材料是影响催化性能的关键因素，其分类可基于化学组成与结构特征划分为类，每类材料通过独特的物理化学性质调控催化剂的活性、稳定性与选择性。
其中传统碳材料包括碳黑（如）与介孔碳（MCs）：碳黑具有约250 m²/g的高比表面积与低成本优势，但其在强氧化环境中易腐蚀，导致负载的催化剂颗粒脱落，限制了在长寿命器件中的应用；介孔碳的孔径分布在2-50 nm，规则的孔道结构可优化传质路径，同时提升Pt等活性组分的分散度，使催化活性位点暴露率提高30%以上。
纳米碳结构O₂石墨烯具有10³ S/m的超高导电性与2630 m²/g的理论比表面积，其片层结构可通过π-π相互作用抑制纳米颗粒的聚集，尤其在负载单原子催化剂改性碳材料通过化学修饰进一步优化性能，杂原子（氮、磷、硼）掺杂可调控碳骨架的电子结构，如N-CNTs的ORR活性是未掺杂CNTs的4倍，源于氮原子诱导的局部正电荷密度增强了与O₂的相互作用；碳包覆复合物兼具无机核的机械强度与碳壳的导电特性，其中性表面可减少对酸性电解液的腐蚀，延长使用寿命。
金属氧化物是重要类别：钛基氧化物通过、Ta等元素掺杂提升导电性，适用于质子交换膜电解槽的酸性环境；铈/锆氧化物因丰富的氧空位可增强金属–载体相互作用，当负载Pt时，氧空位可吸附并活化CO，减少CO对Pt活性位点的毒化，使抗中毒能力提升2倍。
凭借独特的表面化学成为新型载体，MXenes的亲水表面可加速电解液中的传质过程，其表面硫空位能提升硝酸盐还原反应的活性；g-C₃N₄的富氮结构为SACs提供高密度锚点，Fe单原子负载后ORR半波电位可达0.89 V（vs RHE）。
DOI：10.1016/j.rechem.2024.101385
复合载体材料通过多相协同整合不同组分的优势，/这些多样化的载体材料通过结构设计与化学修饰，为电催化剂的性能优化提供了丰富的调控维度。
电催化剂载体的应用聚焦于解决稳定性、活性位点调控及性能优化等核心问题，高稳定性载体设计是应对苛刻反应环境的关键，传统碳载体在酸性或高电位下易发生氧化腐蚀，导致催化剂脱落，而非碳载体因化学惰性成为替代方案。
–氧键，可抑制Pt颗粒的迁移与团聚，在加速应力测试中，其寿命是碳载体的3倍。
这种复合载体的协同效应源于TiO₂的氧空位与WO₃的质子传导能力，既增强了载体与催化剂的相互作用，又优化了界面传质，适用于PEM电解槽等酸性强、电位高的场景。
单原子催化剂（SACs）的载体应用中，二维材料因其原子级平整表面与丰富的配位位点成为主导，石墨烯、供高密度的锚定位点，通过强金属–载体相互作用（SMSI）抑制单原子的迁移与团聚。
此外，二维载体的高比表面积可最大化单原子的暴露率，解决了传统纳米颗粒催化剂活性位点利用率低的问题，使单位质量活性提升1-2个数量级。
过载体改性提升催化活性的有效策略，氮掺杂碳载体通过引入吡啶氮、吡咯氮等活性位点，可显著优化性能：氮原子的电负性高于碳，诱导周围碳原子产生局部正电荷，增强对O₂的吸附与活化，氮掺杂碳纳米管的ORR质量活性达商用Pt/C的8倍，且在甲醇存在下无交叉效应，适用于直接甲醇燃料电池。
发现，氧空位使*OOH的吸附能降低0.2 eV，过电位减少60 mV，这种缺陷调控策略可推广至其他氧化物载体，为OER催化剂设计提供通用思路。
DOI：10.15541/jim20190388
氮掺杂碳管载体应用
开创性地展示了碳基载体的掺杂改性潜力，其设计的垂直排列氮掺杂碳纳米管（）载体在ORR中表现出超越Pt/C的活性。
40%DOI：10.1126/science.1168049
氮掺杂的化学效应XPS性能测试显示，VA-NCNTs在碱性介质中的ORR电流密度达4.1 mA/cm²，是商用Pt/C的3.7倍，且在甲醇存在时无电流衰减。
近年的延伸案例进一步拓展了载体设计的维度，Nano Research报道的负载单原子Fe催化剂，展示了二维层状载体对单原子活性的精准调控该载体的创新在于利用表面的硫空位作为Fe原子的锚定位点，通过球差电镜（HAADF-STEM）与X射线吸收光谱（XAS）证实，Fe原子与周围3个S原子形成稳定的Fe-S₃构型。
DFT计算H，使过电位仅28 mV，优于多数非贵金属催化剂。
该案例的价值在于将载体的缺陷工程与单原子催化结合，通过表面空位调控活性中心的电子结构，为高效HER催化剂的设计提供了“缺陷锚定–电子调控”的新策略。
电催化剂载体的表征需结合多种技术手段，从结构、化学组成、电子状态到动态反应过程，全方位解析载体的特性及其与催化剂的相互作用，为性能优化提供实验依据。
原位（XAS）是表征载体负载金属活性中心的核心技术，可通过扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）与X射线吸收近边结构（XANES）分析金属的价态、配位环境（配位数、键长）及电子状态。
X射线光电子能谱（原位拉曼光谱（）可实时监测反应过程中载体表面的中间体吸附与结构变化。
的协同应用，从静态结构到动态过程，从宏观性能到原子级机制，构建了载体特性与催化性能的完整关联，为载体的理性设计提供了实验支撑。
电催化剂载体的发展正朝着高性能、多功能与规模化的方向推进，通过材料创新与机制探索，不断突破传统载体的性能瓶颈碳载体的替代是解决腐蚀问题的关键，高导电非碳载体因其优异的化学稳定性与导电性成为研究热点；此外，过渡金属氮化物与碳化物的复合结构可进一步优化耐腐蚀性与电子传输，在电解水领域显示出巨大潜力。
–CNFs的直径与孔隙率，其生产效率达10 m/h，且无需后续成型步骤，直接作为电极使用，在锌–空气电池中功率密度可达200 mW/cm²；此外，溶胶–凝胶法与模板法的结合可制备有序介孔氧化物载体，实现孔径与比表面积的精准调控，满足不同反应的传质需求。
未来研究需进一步深化载体的原子级设计，通过理论计算预测载体缺陷、掺杂与活性中心的相互作用，指导实验合成；同时，开发兼具高稳定性、高导电性与低成本的复合载体，推动电催化技术在能源转化