来源：X-MOL
全球碳中和的追求凸显了氢气作为关键清洁能源载体的地位，太阳能驱动的热化学水分解成为大规模绿色氢气生产的有前景路径。氧化铈（CeO2）及其衍生物因其高氧交换能力、快速的氧化还原动力学、优越的热稳定性和高熔点，在太阳能热化学氢气生产中引起了广泛关注。本综述系统地考察了过去十年中基于 CeO2 氧化还原材料的结构-性能关系、动力学和热力学机制以及性能提升策略的最新进展。我们讨论晶体化学、缺陷工程和氧空位调控的基本方面，特别强调元素掺杂和纳米/微结构设计，这些设计提升了氧化还原活性、烧结抗性和环状稳定性。在先进太阳能反应堆架构和过程控制方法中，多尺度材料集成被批判性评估，以提升太阳能燃料效率。重点介绍了关键进展、持续存在的瓶颈——如高温烧结和效率极限——以及反应堆与材料协同优化中的挑战。最后，对基于 CeO2 材料的未来发展及系统层面创新，实现经济、可扩展和可持续的太阳能氢气生产提供了展望。