Water splitting has been considered as a sustainable and environmentally-friendly technique to realize green hydrogen production. However, the production of H₂ fuel is restricted by the sluggish kinetics and high overpotentials of the hydrogen evolution and oxygen evolution reactions. It is crucial to seek for high-efficiency electrocatalysts to boost the performance of water splitting. Among a great class of nanomaterials, MXenes-based nanomaterials can be utilized as excellent substrates to design novel materials due to their large specific surface area (SSA), fast electronic transmission, and excellent mechanical stability. However, the breakthroughs are at the experimental synthesis stage and lack all understanding of basic principles on catalytic mechanism, and then severely impede the development of high-efficiency electrocatalyst. Hence, some challenges still need to be clarified and resolved for further applications in electrocatalytic water splitting. In this review, the recent process on the synthesis routes, physical properties and performance improvement strategies for electrocatalytic water splitting of MXenes are summarized. We comprehensively summarize the electrocatalytic water splitting mechanism of MXenes both experimentally and theoretically. The in-depth discussion on structure–activity relationships and the basic understanding on electrocatalytic mechanisms of MXenes are also reviewed. At last, an insight into the future challenges, opportunities and further research directions of MXenes and related materials in the water-splitting application is prospected. This review offers a significant understanding for the design and optimization of high-efficiency MXenes-based electrocatalysts in water-splitting applications.

水分解被认为是实现绿色制氢的可持续和环保技术。然而，H _2的产生燃料受限于缓慢的动力学和析氢和析氧反应的高过电位。寻找高效电催化剂以提高水分解性能至关重要。在一大类纳米材料中，基于 MXenes 的纳米材料由于具有大的比表面积 (SSA)、快速的电子传输和出色的机械稳定性，可用作设计新型材料的优良基材。然而，这些突破还处于实验合成阶段，对催化机理的基本原理缺乏认识，严重阻碍了高效电催化剂的发展。因此，在电催化水分解中的进一步应用仍然需要澄清和解决一些挑战。在本次审查中，总结了最近关于 MXenes 电催化水分解的合成路线、物理性质和性能改进策略的过程。我们从实验和理论上全面总结了 MXenes 的电催化水分解机理。还回顾了对构效关系的深入讨论以及对 MXenes 电催化机理的基本理解。最后，展望了 MXenes 及相关材料在水分解应用中的未来挑战、机遇和进一步的研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。总结了 MXenes 电催化水分解的物理性质和性能改进策略。我们从实验和理论上全面总结了 MXenes 的电催化水分解机理。还回顾了对构效关系的深入讨论以及对 MXenes 电催化机理的基本理解。最后，展望了 MXenes 及相关材料在水分解应用中的未来挑战、机遇和进一步的研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。总结了 MXenes 电催化水分解的物理性质和性能改进策略。我们从实验和理论上全面总结了 MXenes 的电催化水分解机理。还回顾了对构效关系的深入讨论以及对 MXenes 电催化机理的基本理解。最后，展望了 MXenes 及相关材料在水分解应用中的未来挑战、机遇和进一步的研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。我们从实验和理论上全面总结了 MXenes 的电催化水分解机理。还回顾了对构效关系的深入讨论以及对 MXenes 电催化机理的基本理解。最后，展望了 MXenes 及相关材料在水分解应用中的未来挑战、机遇和进一步研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。我们从实验和理论上全面总结了 MXenes 的电催化水分解机理。还回顾了对构效关系的深入讨论以及对 MXenes 电催化机理的基本理解。最后，展望了 MXenes 及相关材料在水分解应用中的未来挑战、机遇和进一步的研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。展望了MXenes及相关材料在水分解应用中的机遇和进一步研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。展望了MXenes及相关材料在水分解应用中的机遇和进一步研究方向。本综述为高效 MXenes 基电催化剂在水分解应用中的设计和优化提供了重要的理解。