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电催化过程是主要由发生在电极三相界面的液相传质、吸附脱附、电子转移以及表面转化等单元步骤串联，该过程决定了电催化是具有时空多尺度的复杂系统。主要表现在量子尺度的电子转移；原子尺度的活性位；分子水平的电化学催化机理；纳米尺度下催化剂与质子导体，微米尺度的催化层，数十微米尺度的扩散层，以及厘米到分米尺度下的器件等。