化石燃料消耗的持续增长、碳排放增加与环境污染加剧，推动了风能、太阳能等清洁能源技术的发展[1]。作为最具前景的储能解决方案之一，可充电电池正成为清洁能源系统中不可或缺的组成部分，用以解决间歇性清洁能源供应的波动性问题[2]。过去二十年间，全球可充电电池需求激增，其总容量约每五年翻一番——从2009年的100吉瓦时增长至2024年的500吉瓦时[3,4]。能源市场需求的快速增长推动了更高能量密度、更具成本效益的可充电电池的研发[5]。尽管锂离子电池（LIBs）目前主导着储能市场，但其基于最常用正极材料（例如, LiFePO4, LiCoO2和 LiNi0.8Co0.1Mn0.1)和阳极(2例如，石墨)的能量密度被限制在200−350 Wh/kg，远未达到Battery500联盟设定的500 Wh/kg目标[6,7]。, graphite) is limited to 200−350 Wh/kg, far from the target of 500 Wh/kg set by the Battery500 Consortium [6,7]. 为填补这一空白，过去数十年来研究者们致力于采用转化型和合金型电极材料（例如硫、氧、硫化锂、过氧化锂、硅、磷和二氧化锡）替代传统插层型电极材料[8,9]。这类材料基于多电子反应机制，通常能提供显著高于插层型电极的理论容量。以硫正极为例，其理论容量可达∼1675 mAh/g，约为传统插层型正极材料的6-10倍（例如 , LiFePO4和 LiCoO2)，使锂硫电池的理论能量密度达到约2600 Wh/kg [10,11]；类似地，磷作为合金型负极的代表材料，其理论容量约为2596 mAh/g，是商用石墨负极的七倍左右 [12]。然而，这些电极固有的多电子反应往往会产生一系列中间产物，从而增加反应势垒并减缓反应动力学 [13]。使用催化剂加速反应动力学具有治本方案的吸引力，近年来已被广泛应用于电池研究中以提升电池性能 [14,15]。 除了电极材料固有的动力学限制外，其他速率限制过程还包括金属离子从其溶剂化形式（例如Li(solvent)x+和Na(solvent)x+）向自由离子的去溶剂化过程例如 , 李+和 钠+) 及其随后在固体电解质界面(SEI)中的扩散过程，同样是决定电池性能的关键因素[16,17]。例如，离子去溶剂化步骤必须克服显著影响快充能力的去溶剂化能垒[18,19]。此外，电极表面形成的SEI的离子电导率和机械稳定性，是制约倍率性能和循环寿命的关键因素[19]。早期解决这些问题的研究主要集中于通过调整电解质盐、溶剂和添加剂来优化电解液组成[20,21]。然而，这些方法通常需要大量的试错优化，且可能无法在不同电极体系中普遍适用[22]。最近，电极/电解质界面处的"界面催化"概念已成为一种具有前景的Strategy。该策略提供了一种更为直接的途径来降低去溶剂化能垒以实现更快的离子去溶剂化，调控SEI形成以提升稳定性和离子电导率，甚至能通过改变反应路径来促进更有利的反应动力学[[23], [24], [25]]。 在这两种情况下，催化剂的引入为提升电池性能提供了一种便捷的替代途径。鉴于此，近年来多种高效催化剂已被应用于可充电电池体系。本综述系统评述了将高性能催化剂整合至可充电电池系统中的最新研究进展。我们根据可充电电池的结构组件（正极、负极和电解质，图1）对催化策略进行分类。首先探讨正极催化策略，该策略能加速电极反应动力学，并已广泛应用于锂硫（Li-S）和锂氧（Li-O2)电池。其次，我们重点阐述在高容量负极（例如SnO2SiO2与磷基材料）中观测到的新兴催化现象[26]。第三，我们系统考察电极-电解质界面的界面催化研究进展。最后，我们探讨可充电电池领域融合催化技术的机遇与挑战，以及如何更有效地利用催化作用优化电池性能。本综述旨在强调催化作用在电池研究中的关键地位，并为未来电池开发中更多样化、创新性的催化方法提供启示。
