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广州大学/鸿基创能叶思宇院士团队最新EER综述｜质子交换膜燃料电池最新进展：从关键材料到膜电极组装

已有 543 次阅读 2024-3-22 15:41 |系统分类:科普集锦

01 关于这篇文章

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文章题目：

Recent Advances on PEM Fuel Cells: From Key Materials to Membrane Electrode Assembly

作者：

Shanyun Mo^1,2（莫善云），Lei Du¹（杜磊），Zhiyin Huang¹，Junda Chen¹，Yangdong Zhou¹，Puwei Wu¹，Ling Meng¹，Ning Wang¹，Lixin Xing¹*（邢丽欣），Mingquan Zhao²，Yunsong Yang²，Junke Tang²，Yuquan Zou²，Siyu Ye^1,2*（叶思宇）

作者单位：

¹Guangzhou University; ²SinoHykey Technology Company Ltd.

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(3), 28.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00190-w.pdf

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02 图文摘要

03 目录简介

04 综述亮点

1. 综述了质子交换膜燃料电池膜电极关键材料的最新进展。

2. 重点研究如何将关键材料集成到膜电极中。

3. 总结先进膜电极设计和制造技术，并讨论其可能存在的限制。

4. 对关键材料和膜电极的未来研发方向进行展望，旨在弥合材料的学术研究与工业制造之间的差距。

05 图文导读

1. 前言

质子交换膜（proton exchange membrane, PEM）燃料电池是实现 “碳达峰”和“碳中和”最有潜力的技术之一。虽然PEM燃料电池在近几个世纪里有起落，但它们目前在建设可持续社会方面发挥着关键作用。今天的PEM燃料电池与早期阶段的相比提供了更低的Pt负载量。例如第一代丰田Mirai燃料电池（2017年，第一辆商业化的PEM燃料电池汽车）的总Pt载量只有0.365 mg cm⁻²，比第一个实用燃料电池（1962年，35 mg cm⁻²，使用氢氧化钾溶液作为电解质）大大降低了成本。PEM燃料电池的巨大进步不仅归功于催化层的发展，而且也归功于先进全氟磺酸树脂膜（如Nafion）取代了传统酸/碱性溶液电解质。在20世纪70年代一经推出，便发展了膜电极（membrane electrode assembly，MEA）组件结构和相关制造工艺。

PEM燃料电池已被逐渐应用于商业中，例如作为车辆的动力源。丰田、现代和本田均已在市场上推出了燃料电池汽车。然而，PEM燃料电池目前的竞争力仍不如内燃机和电池，这主要归因于其高成本和短寿命。为了克服这些障碍，需要发展先进的材料和制造技术。这种进步需要企业、大学、研究机构、客户和政府之间的紧密合作。在这个过程中，基础研究应集中于开发高性能和耐用的MEA，而工业方面的努力应考虑扩大关键材料和部件的规模化生产。目前，MEA的组件，包括催化剂、离聚物、膜、气体扩散层等，均已成功应用于工业化生产。然而，将这些材料整合到MEA中通常会导致显著的性能损失。技术界已对组件的兼容性给予极大的关注，并在此基础上开发了更好的MEA制造工艺。在此，本文概述了关键材料和制造工艺的发展，希望尽可能减少材料的基础研究与工业制造之间的差距。

2. 膜电极关键材料的最新进展

MEA是主要的电化学反应场所，并在PEM燃料电池中发挥核心作用。MEA通常由六个主要部件组成，包括催化剂、离聚物、质子交换膜、气体扩散层（gas diffusion layer，GDL）、粘合剂和边框（如图1a和1b）。MEA的工作机制见图1c。电能是由阳极和阴极的独立氧化还原反应产生的。因此，研究氧化还原反应的动力学是十分必要的。而这需要高效的催化剂加快反应动力学。通常情况下，催化剂在催化剂层中工作，该层位于GDL和PEM之间。为了促进催化剂层的质子转移，并提高催化剂层的机械强度，需要在催化层中应用具有质子传导性的离聚物。离聚物的组成通常与质子交换膜的相同，而质子交换膜不仅允许质子从阳极快速转移到阴极，且能防止氢气和氧气在操作过程中发生交叉。此外，两侧疏水的GDL对于分配气体和去除多余的水分至关重要，这也就是燃料电池中的水管理。上述材料是MEA的核心。在下面的章节中，我们将讨论这些关键材料的最新进展，特别是那些成熟的并已被广泛应用于MEA产业中的关键材料。

图1_Siyu Ye.jpg

2.1 催化剂

膜电极的阳极和阴极分别为氢氧化反应（hydrogen oxidation reaction，HOR）和氧还原反应（oxygen reduction reaction，ORR）提供场所。对于阳极氢氧化反应和阴极氧还原反应，铂基材料是最受欢迎的催化剂。铂基材料已被广泛应用于商业化的PEM燃料电池中，并已作为评估相关材料研发程度的基准。由于快速的HOR，阳极所需的Pt催化剂的量较低（通常0.05 mg cm⁻²）。相比之下，阴极ORR动力学要比HOR动力学低得多，因此需要比阳极更多的Pt催化剂，这导致了成本增加。Mirai燃料电池的阳极Pt负载只有0.05 mg cm⁻²，而阴极的则高达0.315 mg cm⁻²。此外，ORR在严酷和高氧化环境下工作时会导致快速降解。一般来说，阴极催化剂是研发的主要瓶颈，目前已被深入研究。在本节中，我们主要关注阴极催化剂的开发进展。但这并不意味着阳极催化剂不重要。在阳极，不适当的操作（例如氢气体缺乏、汽车启动/停止）可能会产生活性氧，而这将导致阳极材料例如膜和离聚物的降解。

最受欢迎的ORR催化剂是铂基材料。因为铂金本身具有良好的活化能力氧分子，并且在苛刻的ORR条件下相对稳定。为了减少阴极的Pt负载量，Pt基催化剂的本征活性需要提高。铂基催化剂的内在活性需要改进。迄今为止，各种改善性能的策略已被开发出来，如将铂与过渡金属合金化，建立核壳结构、纳米线、纳米板和纳米框架等。Duan等人成功制备了锯齿状铂金纳米线（J-Pt NWs），这是铂基ORR催化剂的里程碑。将铂与其他金属合金化是最广泛使用的催化剂设计策略。最近，金属间化合物由于其独特的高度有序纳米结构，在ORR中显示出巨大潜力。区别于传统合金的原子随机排列结构，金属间化合物的独特高度有序纳米结构可以为ORR提供高浓度的活性点，并且在恶劣工作条件下具有极高的稳定性。合成金属间化合物面临的主要挑战之一是它们在高温退火后粒径较大，导致表面积减少。在这方面，有人提出了一种有效的硫锚定策略，可以控制铂金金属间化合物的尺寸小于 5 nm。这种金属间化合物催化剂在0.9 V条件下的ORR质量活性达到了1.3~1.8 A mg⁻¹。

2.2 质子交换膜和离聚物

MEA中的质子交换膜为质子迁移和传输提供了通道，同时分离气体反应物并隔离电子传输。催化剂层中的离聚物在传导质子方面起着重要作用。在质子传导方面，离聚物与质子交换膜的功能部分相同。在本节中，我们讨论了膜和离聚物的研究进展。在PEM燃料电池运行期间，膜的质子传导性总是受到温度和湿度的影响。通常情况下，全氟磺酸（PFSA）质子交换膜在80~90 °C的条件下能表现出优异的质子传导性。但是，在燃料电池中增加温度是操作的首选，因为可以获得高的动力学效率、能源效率和输出功率。此外，催化剂在高温下受CO诱导的降解作用较小。在高温下的另一个好处是，PEM燃料电池可以提供更容易的热量和水管理。这些燃料电池的最佳工作条件实际上不利于PFSA膜的良好运行。因此，一种有宽的温度范围，特别是在高温下应用的质子交换膜对未来PEM燃料电池的发展至关重要。

为了开发先进的能用于高工作温度的先进膜材料，已有几个有效策略被提出。对传统PFSA膜的改性是一种改善高温性能的有效技术。例如，调整PFSA分子中的酸基，包括：（1）增加酸基的浓度和改变磺酸基的位置，这对质子导电性是有利的；（2）构建具有亲水/疏水的多嵌段共聚物和/或具有局部高磺酸基团的共聚物；（3）开发支链聚合物；（4）将聚合物填充到具有高强度的多孔板；（5）在聚合物中掺入亲水添加剂；（6）将聚合物与无水酸、离子液体、杂多酸、三唑或咪唑结合起来制造聚合物纳米纤维以加强膜。此外，新型膜材料已被开发出来用于高工作温度，包括磺化烃类聚合物如磺化的聚丙烯醚（SPAEs）和聚丙烯硫化物（SPASs）等磺化碳氢化合物的衍生物，硫化物（SPAS），聚酰亚胺（SPIs），聚苯并咪唑（PBIs），聚苯烯（PPs）和它们的复合膜等。这些材料可以由不同的单体通过各种途径合成以获得各种结构。特别是对于高温度的PEM燃料电池，掺有磷酸的PBI膜已被广泛使用，无需加湿。由于它们的低成本和优异的化学和热学性能，已在100 ℃的温度范围内被广泛使用。

膜的降解和失效机制须加以讨论。严酷的条件，包括严酷的环境、怠速和动态负载等，可以导致严重的膜退化。质子交换膜的最常见的失效机制可以分为两类：化学降解和机械降解。开路/怠速是化学降解的主要触发因素。这通常是由氧分子从阴极渗入阳极造成的。阳极上的微量氧可以被铂金催化剂还原，并形成有害的HOO·和HO·自由基。自由基的攻击可能会破坏PFSA膜中的碳氟化合物主链。在PFSA膜中，这直接影响到机械强度和质子导电性，从而导致膜的降解。根据这种化学降解机制，消灭或减少自由基是关键。已有报道称嫁接自由基清除剂和有机抗氧化剂可以帮助聚合物获得优异的化学稳定性，并保持质子传导性。

除了膜之外，离聚物也是建立质子传输网络的一个重要组成部分（图2a）。旋转圆盘电极（rotating disk electrode，RDE）测试和MEA测试所得的ORR活性是不同的。可能的一个主要因素是在MEA测试中，厚的催化剂层比RDE需要更多的离聚物。离聚物的分布对质子转移和跨越催化层起重要作用，但通常过多的离聚物会阻挡活性点和破坏催化剂的多孔性结构。因此，理想的催化剂层在很大程度上取决于离聚物。一些研究课题组已经报道了通过在催化层中应用高透氧性树脂（HOPIs）可以使得燃料电池性能显著改善（图2b）。Jinnouchi等人报告说，一种含有环状结构单体的HOPI可以显著增强界面氧气渗透和ORR活性，其原因可能是高的氧气溶解度。

图2_Siyu Ye.jpg

2.3 气体扩散层（Gas Diffusion Layer，GDL）

GDL包括一个基底层（通常是碳布、碳纸和碳毡）和一个微孔层（microporous layer，MPL）。MPL层与催化剂层直接接触，基底层则与外面的双极板（bipolar plate，BPP）接触。鉴于GDL在MEA中的位置，我们很容易理解GDL的功能。它提供了稳定的机械支持和抗腐蚀能力，以保护催化剂层不受损害，并与催化剂层和BPP保持良好的相互接触，以确保每个传输通道的顺利流通（例如电、热、水）。在燃料电池的运行过程中，电子在BPP和催化剂层之间有效传导；同样地，催化剂层产生的热量通过GDL有效地转移到BPP上。因此，GDL的主要作用是导电、导热和输送反应气体。

2.4 MEA制造前的材料筛选

前述的所有先进材料都有助于更好地实现MEA制造及性能提升。虽然每种关键材料的自身材料性能都有了明显改善，但其中一些材料还远未实现商业应用。在已建立的MEA生产线中，整合这些材料到MEA之前，为了筛选出合适的原材料需要对新材料进行大量的特性分析。对于催化剂，需要表征其物理特性如比表面积及孔径分布、颗粒度、贵金属含量等，使用旋转圆盘电极搭配电化学工作站测试其电化学特性，计算催化剂质量活性及比活性等；对于质子交换膜和离聚物，需要测试其磺酸根含量（通常用EW表示）、水中溶解度、水中溶胀大小、质子传导率等；特别地，质子交换膜还应该测试其气体透过率大小和膜厚度。对于气体扩散层（GDL），需要对其厚度、表观形貌、粗糙度、孔隙率、接触角、面电阻、垂直电阻、气体透过率等特性进行表征测试。将筛选出的材料整合到MEA中后需要进一步在单电池或者短堆上进行测试和质量检测，然后再进行大规模生产。

3. 先进的膜电极组装制造工艺

MEA的制造过程一般包括催化剂浆料分散、电极涂布、电极干燥、分切以及切割、部件组装和压合。在下面的章节中，我们将讨论每个步骤。我们把它们总结为三个部分，即电极加工、电池组装和质量检测。

3.1 电极制备过程

3.1.1 催化剂浆料制备

催化剂浆料混合的目的是为了减少催化剂结块，并最大限度地提高催化剂和离聚物之间的相互作用，即分散度。催化剂浆料分散的质量决定最终的电极结构，并影响到PEM的性能和耐久性。催化剂浆料通常包含溶剂、离聚合物（如Nafion）和催化剂粉末。为了在活性和/或耐用性方面达到高的电极性能，需要优化催化剂浆料配方。催化剂浆料的好坏取决于催化剂和离子体之间的相互作用以及催化剂和离聚物在分散剂中的分散情况。许多方法和技术已经被提出来优化催化剂和离聚物在溶剂中的分散，包括超声处理、球磨分散、机械剪切分散以及高压均质化分散等（图3）。

图3_Siyu Ye.jpg

3.1.2 涂布

MEA的催化剂层通常是通过以下两种方法制造：CCS （catalyst coated substrates）和CCM （catalyst coated membrane）。在CCS的情况下，准备好的催化剂浆料涂在GDL上作为电极（具体来说是阳极和阴极），然后夹在质子交换膜之间。CCS的方法通常在实验室中使用，因为它易于操作和控制。然而，对于工业生产来说，CCS的效率很低。CCM方法被广泛应用于生产线。它直接将阳极和/或阴极催化剂浆料涂在质子交换膜的两面或一面上，然后用GDL压合。事实证明，用CCM方法制备的电极不仅具有较高的催化剂利用率，而且还显示出较小的接触电阻和电荷传输阻力，从而使燃料电池显示出良好的功率输出。如果催化剂墨水是被涂在膜的一侧，则需要一个贴花转印过程，即将涂在基底（通常是PTFE）上的催化剂层转移到另一面涂有催化剂墨水的膜上，这通常是在热压情况下进行。这种方法经常被用来防止PEM的溶剂膨胀。然而，与直接在膜的两面进行涂布相比，贴花工艺的成本较高。假设一个年产量为500 000辆的轻型汽车生产，其贴膜基底材料和转移过程的总成本大约是电极涂层工艺的1.67倍。

3.1.3 干燥

干燥是生产电极的一个不可缺少的步骤。电极干燥的目的是去除溶剂，形成具有均匀形态的电极。在干燥过程中，靠近表面的溶剂分子首先被汽化。干燥是控制多孔结构的一个关键过程，因为它影响了溶剂蒸发的速度和空隙的形成；同时，干燥步骤也有助于去除催化剂层中的溶剂并提高电池性能。在干燥过程中会出现各种物理现象如离聚物迁移、膜收缩、催化剂层开裂和沉淀等。因此，干燥温度、干燥速率和干燥湿度应很好地控制。

3.2 电池组装

3.2.1 分切和裁剪

所生产的CCM产品是以大卷的形式提供，需分切和切割以满足电极形状和尺寸方面的应用要求。分切和切割通常是通过冲切或激光切割进行的。因此，质量控制是一个重要因素。对于一个实际的生产线，必须在连续生产过程中定期监测切割模具等。

3.2.2 组装

生产线上制造的MEA通常可以分为五合一和七合一结构。五合一结构意味着CCM的两面（2个催化剂层和1个质子交换膜）都连接在两个框架上以提供支持和密封。因此，CCM和框架之间的匹配在很大程度上决定了密封性。通常情况下，需要进行气密性检测以评估密封性能是否符合要求。

3.2.3 压合

组装过程很繁琐，需要很高的对准精度，所以产量相对较低。为达到更精确和更有效的工业质量，需要一个压合步骤来加强各层之间的接触。目前，热压是一种常见的技术。为了实现MEA的最大性能，热压条件是至关重要的，应该进行优化。高的压力提供层和层之间的接触，并减少欧姆效应。然而，过高的压缩会降低GDL的孔隙率，并导致反应物和产品的高的质量运输阻力以及产生液态水。过高的压力也会导致GDL纤维断裂和疏水性的恶化，最终导致水管理的失败。据报道，增加施加的压力将导致MEA的高内部阻力，这归因于Nafion膜的物理限制，因此限制了燃料电池中的水吸收。除了压力之外，压合时间和温度也对电池的性能有显著影响。

3.2.4 自动化膜电极组装制造

3.3 质量控制

制造的每个步骤均需进行在线检查，这可以有效地提供反馈。通常情况下，为了获得基于过程参数的在可接受误差范围内的无缺陷产品，控制技术和过程控制策略均是必需的（图5）。

图5_Siyu Ye.png

4. 材料与膜电极制造加工技术的挑战

在以上各节中，我们介绍了用于膜电极的关键材料和制造工艺的最新进展。然而当前的材料和制造技术仍有其自身的局限性和限制因素。以下我们将分别讨论材料研发及制造过程工艺所面临的挑战，探讨未来研发方向。

4.1 材料挑战

铂及其合金仍然是最适用于PEM燃料电池的催化剂。对于PEM燃料电池，由于阴极使用了大部分的Pt，因此大部分的努力都集中在PEM燃料电池的ORR催化剂上。为了满足成本要求，铂的负载需要进一步减少。然而，一旦铂的负载减少，可用的活性点数量也会减少，从而导致严重的性能损失。由低Pt负载引起的问题尚未完全解决。另一方面，以Fe-N-C催化剂为代表的非铂催化剂已经出现并成为近年来的研究热点。虽然非铂催化剂的初始活性已经有了明显的改善，但仍然远远落后于最先进的铂金催化剂。重要的是，非铂催化剂在PEM燃料电池运行过程中会出现严重的退化。这也是PEM燃料电池的主要瓶颈。

就膜和离聚物而言，PFSAs是PEM燃料电池应用最广泛的聚合物材料。然而，这些PFSAs必须在有限的操作条件下使用（例如合适的温度范围）才能使其性能达到一个高水平。质子交换膜和离聚物的最佳工作条件通常与PEM燃料电池的不同。这种困境引发了人们探索能应用在PEM燃料电池中的先进膜和离聚物。例如，新型碳氢化合物的离聚物已被提出，它们有希望不仅能克服这些限制，而且还能显示出接近PFSA的可观性能。然而，这种类型的离聚物在放大应用方面仍不成熟。

本评论文章中讨论的另一种关键材料是GDL。它主要由碳布、碳纸或碳毡组成，具有较高的气体渗透性、抗压强度和压缩弹性、在酸性环境中的耐腐蚀性以及出色的导电性。通常情况下，GDL的厚度在200~400 μm之间。GDL对于燃料电池运行期间的水管理至关重要，而MPL在运输反应气体和液态水方面发挥着重要的作用。

4.2 膜电极制造挑战

在MEA的生产线上，决定最终产品质量的关键步骤包括催化剂浆料的分散和涂布。催化剂浆料结块会导致喷嘴堵塞。分散性一直是新鲜催化剂浆料的重点。我们认为浆料的稳定性是一种能力，即抵抗聚集、结块、絮凝、凝聚的能力。催化剂浆料的稳定性随时间变化。当催化剂浆料团聚时，需要一个外部的剪切力来打碎聚集物和重新分散颗粒，这将导致时间和劳动力的浪费。到目前为止，有两种方法可有效控制催化剂浆料的分散状态和稳定性。催化剂组成的类型，如碳载体类型、I/C 比率和溶剂类型，明显影响催化剂浆料的特性和稳定性。制备方法也极大地决定了催化剂浆料的性能和稳定性。值得注意的是，为了获得具有高稳定性的催化剂浆料，通常需要较长的分散时间。长的分散时间会增加制备成本并降低生产效率。最近，探针超声处理被用于制备高稳定性催化剂浆料。人们建议使用高粘度的催化剂浆料来产生良好的稳定性。催化剂浆料的制备有其自身的挑战，即如何获得高效分散和降低加工成本。此外，需要一种先进的技术来评估催化剂浆料的稳定性。催化剂浆料的流变特性在催化剂层的形成中起着关键作用。它可以反映出微观结构的信息，所以流变测试需要定量地探究微观结构和油墨的稳定性。例如，分析离心法（analytical centrifugation，AC）是一种非破坏性的技术，可以研究颗粒的迁移行为；X射线测试是一种非破坏性的技术，也可以研究颗粒的迁移行为。X射线计算机断层扫描（computed tomography，CT）在观察油墨内部变化方面也很有用。

5. 先进膜电极关键材料整合技术

尽管有大量的先进材料包括催化剂、膜、离聚物、GDL等均已被应用于PEM燃料电池的MEA中，整合这些材料仍然是一个巨大的挑战。将这些材料，特别是新开发的材料整合到实用的MEA中仍非常困难。使用在研发部门广泛使用的简化测试方法（例如用于催化剂测试的三电极体系方法）对MEA在不同的工作环境下进行评估。然而将材料整合到一个MEA中，通常会导致性能损失。例如，催化剂层中存在的离聚物可以覆盖铂金位点并阻止反应的进行。这个问题并没有反映在传统的用于ORR活性评估的旋转盘电极方法中。

5.1 催化剂浆料稳定性

在讨论MEA的整合时，催化剂浆料通常被忽略。事实上，催化剂油墨的性能在很大程度上决定了催化剂层的质量。在现实世界中的大规模MEA制造过程中，催化剂油墨需要储存以满足不间断的生产要求，是需要一定的储存时间的。在储存期间，催化剂浆料在理想情况下应该是均匀的，但现实中总是会有结块甚至沉淀的现象。因为它是一种非均质结构材料，因此，催化剂浆料的稳定性和颗粒在分散介质中保持分散的能力对大规模生产至关重要。为了提高催化剂油墨的稳定性，可以在以下方面做出努力：（1）推进催化剂浆料分散技术；（2）优化催化剂浆料配方；（3）开发新的分散剂和添加剂；（4）适当的催化剂浆料储存条件。

5.2 催化剂层结构设计

有学者提出了一个有序的催化剂层概念（图6），这个催化剂层可以提供独立的通道。有序的阴极催化剂层比传统的阴极催化剂层有更好的性能，这是因为质量传输的改善和催化剂层整体电化学反应速率的均匀性。有序催化剂层的改善性能主要归功于氧浓度和过电位的均匀分布。值得注意的是，有序的催化剂层可能难以扩大规模。除了有序的催化剂层，可以为电子、质子、氧和水建立独立的传输通道的多层催化剂层结构（包括梯度催化剂层）是另一种选择。这种结构设计更容易应用于MEA的制造生产线。建立一个多层催化剂层，可以通过改变每层的离子聚合物的含量和铂金负载等。此外，改变催化剂Pt载体也有报道。不同的催化剂载体，包括高微孔率的碳（Ketjen Black EC-300J）和低孔率的碳（XC-72 Vulcan碳），也被用于建立双层催化剂层。与使用混合催化剂的燃料电池相比，双层设计显著地改善了燃料电池的性能。

图6_Siyu Ye.jpg

06 总结与展望

PEM燃料电池包含许多关键材料，特别是催化剂、膜、离聚物和GDL。具有更好的性能、更高的稳定性和更低的成本是人们迫切需要的。为了这些材料的开发，从特性—性能关系的角度，我们需从根本上了解这些材料的基本性能、其特性随时间和操作条件的变化等。然而，在这些领域的深入理解仍有待发展。工作中的MEA需要原位表征工具，特别是那些可以用来测试在真实使用条件下性能的原位表征工具。因此，理论计算方法将有助于协助基础研究。

07 主要作者简介

莫善云（第一作者），广州大学在读硕士研究生。本科毕业于中北大学。2019年加入鸿基创能科技（广州）有限公司研发部门。主要研究方向为质子交换膜的改性、质子交换膜失效分析、催化剂层离聚物研究。

作者_Lei Du.png

杜磊（共同第一作者），广州大学副教授，广东省杰出青年基金获得者。曾在加拿大国家科学研究院做博士后，在哈尔滨工业大学做讲师。2017年获哈尔滨工业大学博士学位。博士期间曾在太平洋西北国家实验室和华盛顿州立大学访问学习。主要研究方向为电催化在能量转换与存储中的应用——新材料与新机制、电化学装置集成。

作者_Lixin Xing.png

邢丽欣（通信作者），广州大学讲师，于2016年获得哈尔滨工业大学博士学位。她在美国宾夕法尼亚州立大学做访问学生，导师是王庆教授。她的主要研究方向是电化学能量转换和存储的基础研究和高性能功能纳米复合材料。

作者_Siyu Ye.png

叶思宇（通信作者），加拿大工程院院士，广州大学教授，鸿基创能科技（广州）有限公司董事兼首席技术官。他是国际公认的燃料电池和水电解电催化和催化剂层/MEA设计领域的世界领先专家，为现代质子交换膜燃料电池和水电解电池的发展做出了重要贡献。

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