氨是化肥生产工业的重要原料，也是一种能源载体。目前，氨的合成主要采用传统能源密集型的Haber−Bosch法。最近，凭借节能与环境友好等优势，电催化氮气还原反应（NRR）合成氨路线在国内外受到广泛关注。然而，该技术路线需要克服的瓶颈性难题之一，是如何摆脱析氢（HER）副反应的限制，同时，需要总结凝练并形成能够有效提升NRR选择性的实验操作指南。NRR是一个复杂的反应体系，涉及气-液-固三相界面微环境与质子、多电子转移，从基本的反应机理解析入手，聚焦于反应动力学、热力学以及催化剂设计等层面，深度解耦抑制HER的方法策略尤为重要。

大连理工大学精细化工国家重点实验室邱介山教授领导的团队基于质子和电子转移动力学、反应化学平衡的调变和催化剂设计等视角，深度剖析和总结归纳了抑制HER的策略，阐述了抑制析氢提升NRR选择性的方法论（Energy Environ. Sci. 2021, 14, 1176-1193)。此外，他们还从氨产物的准确定量、增强氮气活化能力、调控气-液-固三相界面微环境、耦合高附加值的阳极反应以及发展流动池模块等方面，围绕如何切实推进电化学合成氨技术的实际应用，提出了独特的见解。相信这些有深度的前瞻性思想，能够启发和引导该领域的快速发展。

总之，尽管NRR的选择性和产率已有不同程度的提升，但距实际推广应用还有很长的路要走。首先，研究者需要严格按照文献报道的可靠方法进行氨产物的分析定量，这是评价和筛选催化剂性能的先决条件；特别是在催化剂氨产率小于10 nmol s⁻¹ cm⁻²时，¹⁵N₂同位素标记定量实验应该是必不可少的。本文作者建议并呼吁研究人员用NH₃分电流密度、质量/面积归一化的产率作为NRR反应的描述符。其次，要重视并着力提升催化剂的N₂活化能力，这能有效提升NRR的本征反应速率。此外，要采用原位红外、原位拉曼等技术，探究并解耦电极-电解液界面反应之本质。研究并创建高附加值产物的阳极反应，取代析氧反应，也是提升整个反应能源效率的重要发展方向。最后，本文作者建议进一步加强对流动池反应器和相关工艺技术的研发，切实推进电化学合成氨技术路线的实际应用。