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热烈祝贺EER 17位编委入选科睿唯安2023年度全球“高被引科学家”！
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2023年11月15日，科睿唯安（Clarivate）2023年度全球“高被引科学家”名单重磅发布，来自全球67个国家和地区的6 849名对其所在研究领域具有广泛和重大影响力的顶尖科学家入选。Electrochemical Energy Reviews（EER）17位编委榜上有名，占编委比例32.1%，再次彰显EER领域内顶尖编委水平。在此，向他们表示衷心感谢和热烈祝贺！
EER 2023年度全球“高被引科学家”编委名单
EER“燃料电池”主题方向热点文章速览
（2021—2023）
文章1
题目：
Application of Solid Catalysts with an Ionic Liquid Layer (SCILL) in PEMFCs: From Half-Cell to Full-Cell
作者：
Xiaojing Cheng, Guanghua Wei, Liuxuan Luo, Jiewei Yin, Shuiyun Shen*, Junliang Zhang*
简介：
本文来自上海交通大学沈水云副教授/章俊良教授，主题为“具有离子液体层的固态催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用：从半电池到全电池”。
质子交换膜燃料电池（PEMFCs）具有零排放和高能效优点，是未来能源转换设备的理想选择之一。为解决由于Pt基电催化剂的使用而导致的高成本问题，在过去几年，人们致力于通过表面改性研发新型电催化剂用于提高氧还原反应（ORR）的活性和耐久性，如具有离子液体层的固态催化剂（SCILLs）。然而，尽管已有许多ORR活性显著增强的案例报道，但其中的ORR活性均是通过旋转圆盘电极（RDE）方法测定，关于SCILLs在膜电极组装（MEA）中的应用的研究报道仍很少。其根本原因在于半电池和全电池之间存在技术差，这源于三相边界的微环境不同。本综述通过比较半电池和全电池燃料电池之间的性能改进信息来增加对SCILL机制的理解。本文首先介绍了SCILLs的概念及起源，总结了SCILL催化剂在RDE和MEA测试中的优异电化学性能，分析了SCILL催化剂的耐久性；随后，讨论了半电池中ORR活性增强、全电池中氧传输改善和SCILL催化剂稳定性提高的机制，同时评估了IL化学结构、IL负载以及操作条件对SCILL催化剂性能和寿命的影响；最后，对全文进行了总结和提出展望。本综述为SCILLs在低Pt含量PEMFCs中的应用研究提供了指导。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 32.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00195-5.pdf
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文章2
题目：
Direct Alcohol Fuel Cells: A Comparative Review of Acidic and Alkaline Systems
作者：
Enrico Berretti, Luigi Osmieri, Vincenzo Baglio, Hamish A. Miller, Jonathan Filippi, Francesco Vizza, Monica Santamaria, Stefania Specchia, Carlo Santoro*, Alessandro Lavacchi*
简介：
本文来自意大利米兰比可卡大学（University of Milano-Bicocca）Carlo Santoro博士/意大利国家研究委员会（Italian National Research Council）Alessandro Lavacchi高级研究员，主题为“直接酒精燃料电池：酸性和碱性系统的比较综述”。
在过去20年，直接酒精燃料电池（DAFCs）在定制电源方面体现出潜在应用价值，已成为研究热点之一。基于质子交换膜（PEMs）和阴离子交换膜（AEMs）的两种领先技术已出现：第一种是在酸性环境下工作并传导质子；第二种是在碱性电解质中工作并传导羟基离子。本综述对最先进的以甲醇和乙醇为原料的酸性和碱性DAFCs进行了系统分析，这在文献中是首次。酸性和碱性系统中反应化学计量的影响是本综述重点之一。特别地，本文指出，在碱性系统中，OH−以化学计量的方式参与反应，并且酒精氧化产物是阴离子。在设计燃料以及从整个系统角度对能量进行评估时，必须考虑这一点。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(3), 30.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00189-3.pdf
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文章3
题目：
Recent Advances on PEM Fuel Cells: From Key Materials to Membrane Electrode Assembly
作者：
Shanyun Mo, Lei Du, Zhiyin Huang, Junda Chen, Yangdong Zhou, Puwei Wu, Ling Meng, Ning Wang, Lixin Xing*, Mingquan Zhao, Yunsong Yang, Junke Tang, Yuquan Zou, Siyu Ye*
简介：
本文来自广州大学邢丽欣博士/叶思宇院士，主题为“质子交换膜燃料电池最新进展：从关键材料到膜电极组装”。
近年来，质子交换膜（PEM）燃料电池重新受到全球学术界、工业界、投资者和政府的广泛关注。随着燃料电池汽车的成功上市，PEM燃料电池的前景已成为现实。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，这很大程度上受膜电极组装（MEA）或PEM燃料电池“芯片”的影响。因此，大量研究工作致力于开发先进的材料和制造技术。本文综述了MEAs关键材料的最新研究进展，侧重于如何将材料集成到电极和MEAs中。本文还总结了MEAs的最先进设计和制造技术，并讨论了其可能存在的限制。最后，文章对关键材料和MEAs的未来发展方向进行了展望，旨在弥合学术材料研究与工业制造过程之间的差距。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(3), 28.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00190-w.pdf
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文章4
题目：
Overcoming the Electrode Challenges of High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells
作者：
Quentin Meyer, Chujie Yang, Yi Cheng*, Chuan Zhao*
简介：
本文来自中南大学程义教授/澳大利亚新南威尔士大学赵川教授，主题为“克服高温质子交换膜燃料电池电极挑战”。
质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是未来环保与可持续发展的重要议题之一。然而，高纯度氢以及贵金属催化剂的高成本以及PEMFC系统的复杂性严重限制了它们的商业化。高温PEMFCs（HT-PEMFCs，>120 °C）具有以下优点，如污染物耐受性增强、催化剂更易得、无液态水等，因此极大简化了系统的复杂程度。最近关于HT-PEMFCs的质子交换膜的研究进展使得该项技术可行性更强，但是HT-PEMFCs的黏性酸性电解质容易扩散到催化剂层中，使催化活性位点失活，最终导致HT-PEMFCs性能降低。近年来，具有高耐酸性和磷酸盐促进氧还原反应的铂族金属（PGM）和无PGM催化剂的合成以及改善酸分布和具有更多三相边界的催化剂层的设计，为高效HT-PEMFCs的研发提供了机遇。本文综述了这两个相互交叉领域的研究进展，并提出了值得进一步研究的高效HT-PEMFCs研发途径。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(2), 16.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00180-y.pdf
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文章5
题目：
Structure, Property, and Performance of Catalyst Layers in Proton Exchange Membrane Fuel Cells
作者：
Jian Zhao, Huiyuan Liu, Xianguo Li*
简介：
本文来自加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）李献国院士课题组，主题为“质子交换膜燃料电池催化剂层的结构、性质和性能”。
催化剂层（CL）是质子交换膜（PEM）燃料电池的核心部件，它决定着电池的性能、耐久性和成本。然而，要彻底了解CL的非均匀结构以及其对物理化学和电化学性能、使用性能和耐久性的影响仍存在困难。CL的非均匀结构是在制造过程中形成的，其对相关材料、成分、制造方法、程序和条件等均非常敏感。先进的可视化表征技术对于表征CL结构至关重要。基于基础概念、理论和先进实验技术的最新研究进展，本文对受CL结构影响的物理化学和电化学性能进行了全面总结。在实验与理论研究的基础上，本文探讨了CL结构与相关性能之间的关系。近年来的研究表明，CL结构的不均匀性对整个燃料电池的性能和退化也有很大影响。本文对燃料电池的性能和失效模式与CL结构的关系进行了全面综述。本文建立了一个分析模型来理解CL结构对PEM燃料电池的有效参数、性能和耐久性的影响。最后，文章强调了高性能PEM燃料电池研发过程中CL结构研究未来可能面临的挑战和前景。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(2), 13.
DOI：
https://doi.org/10.1007/s41918-022-00175-1
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00175-1.pdf
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文章6
题目：
Fuel Cell Reactors for the Clean Cogeneration of Electrical Energy and Value-Added Chemicals
作者：
Fengzhan Si, Subiao Liu, Yue Liang, Xian-Zhu Fu*, Jiujun Zhang, Jing-Li Luo*
简介：
本文来自深圳大学符显珠教授/骆静利院士，主题为“燃料电池反应器：电能与增值化学品的清洁共生”。
燃料电池反应器可以设计成同时生产增值化学品和电能以及只释放可忽略的CO2或其他污染物。有些燃料电池反应器甚至可以“吸入”有毒气体作为原料。这样的清洁共生反应器可以同时缓解化石燃料资源快速衰竭和日益增长的环境问题。这些独特的反应器继承了燃料电池的优点，即高能量转换效率和高选择性。与“三明治”式的能量转换装置相比，燃料电池共生反应器在发电、生产增值化学品和环境保护方面取得了“一石三鸟”的成功。文章总结了燃料电池共生反应器的基本原理和评价标准等，强调了共生反应器中“选择性”对于整个反应器生产增值化学品的关键影响；对比分析了以不同类型燃料电池作为基础设计构成的共生反应器以及关键材料的设计选择，指出了某些电化学反应亦可按照燃料电池的方式转化为共生反应，可将此概念进行拓展；对燃料电池共生反应器性能提高、机理理解以及实际应用挑战等方面，做出了分析与展望。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2022, 5 (Suppl 2), 25.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00168-0.pdf
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文章7
题目：
Solid-State Electrochemistry and Solid Oxide Fuel Cells: Status and Future Prospects
作者：
San Ping Jiang*
简介：
本文来自佛山仙湖实验室/澳大利亚科廷大学（Curtin University）蒋三平教授，主题为“固态电化学和固态氧化物燃料电池：现状与展望”。
固态电化学是电化学与固态离子学的交叉学科，主要研究固态离子导体的性质，如固态电解质中离子传导问题和离子/电子混合导体材料中电子和或电子空穴传导问题等。固态器件如固态氧化物燃料电池（SOFCs）由于高的使用温度（600~1 000 ℃）和固态电解质以及电极，有独特的电化学特性。电极/电解质的固–固接触界面是SOFCs的显著特征之一，同时是SOFCs中出现等电位线偏移、收缩效应、极化诱导界面形成等重要现象的根本原因之一。在固态电解质电池中放置参比电极的限制使SOFCs的固态电化学更加复杂。此外，在固态电极/电解质界面的传输物质是氧离子，而在液态电解质系统中传输的是电子。在过去30~40年间，人们对固态电化学现象的认识和理解已有明显提升，这已同时引导SOFC技术发展。然而，到目前为止，仍没有相关主题的综述论文发表。本综述基于作者过去几十年在该领域的研究和理解，总结和更新了SOFC固态电化学的研究进展和最新成果，可以作为固态电解质器件如SOFCs的固态电化学研究的基础知识指导。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2022, 5 (Suppl 1), 21.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00160-8.pdf
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文章8
题目：
Controlled Synthesis of Carbon-Supported Pt-Based Electrocatalysts for Proton Exchange Membrane Fuel Cells
作者：
Huiyuan Liu, Jian Zhao, Xianguo Li*
简介：
本文来自加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）李献国院士课题组，主题为“质子交换膜燃料电池碳负载Pt基电催化剂的可控合成”。
质子交换膜燃料电池（PEMFCs）在疫情后经济复苏和应对全球气候变化的行动中发挥越来越重要的作用。然而，它们的性能、成本和耐用性等均受Pt基电催化剂的影响，这严重限制了它们的大规模商业化应用。因此，近年来，大量研究致力于通过控制合成过程来提升Pt基电催化剂的活性和耐久性，以此来降低Pt的使用量，从而降低成本。本综述对碳负载Pt基电催化剂的合成工艺进行了全面总结。合成工艺对纳米颗粒尺寸和形状以及其在基体上的分散性有重要影响，从而对所制备的电催化剂的活性和耐久性产生影响。本文综述内容包括：（i）为增强催化剂–载体相互作用和额外催化效应而进行的商业碳载体的功能化；（ii）对电催化剂制造成本有影响的Pt基电催化剂负载于碳载体的方法；（iii）球形和非球形（多面体、纳米笼、纳米框架、一维和二维纳米结构等）Pt基电催化剂的制备；（iv）负载型电催化剂的合成后处理。本文详细讨论了载体、关键实验参数和后处理过程对Pt基电催化剂的影响。文章同时提出了未来可能的研究方向，包括：（i）商业碳载体潜在功能的全面探究；（ii）碳负载Pt基电催化剂的“一锅”合成方法规模化；（iii）简化后处理过程。水性“一锅”合成替代有机反应体系以及减少有机配体的使用，有助简化合成和后处理过程以及促进碳负载Pt基电催化剂的大规模生产。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(4), 13.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00173-3.pdf
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文章9
题目：
Toward Alkaline-Stable Anion Exchange Membranes in Fuel Cells: Cycloaliphatic Quaternary Ammonium-Based Anion Conductors
作者：
Jiandang Xue, Junfeng Zhang, Xin Liu, Tong Huang, Haifei Jiang, Yan Yin*, Yanzhou Qin, Michael D. Guiver*
简介：
本文来自天津大学尹燕教授/Michael D. Guiver教授，主题为“燃料电池碱性稳定阴离子交换膜：脂环族季铵基阴离子导体”。
阴离子交换膜（AEM）的稳定性一直是限制AEM燃料电池（AEMFCs）广泛使用的原因之一。在过去5年，几种碱性稳定的AEMs研究已取得重大进展，其在AEMFCs应用中显示出优异稳定性。其中脂环族季铵（cQA，主要是五环和六环）基AEMs的综合性能最高。本综述将应用于AEMs的cQAs分为三大类：笼状脂环族季铵基团、非笼状脂环族季铵基团和N-螺环季铵基团及其衍生物。本文概述了以脂环族季铵基阴离子导体为代表的一类AEMs在碱性稳定性及燃料电池应用领域的发展现状；分析了不同类型的脂环族季铵基团在碱性环境中的降解机理；总结了AEMs从分子结构、材料到应用层面的综合性碱性稳定性评估方法；强调了脂环族季铵基AEMs在燃料电池领域应用的潜力，并对AEMs存在的挑战和未来的研究方向做出了展望。
点击了解文章更多信息：天津大学Michael D. Guiver/尹燕课题组最新EER综述｜燃料电池碱性稳定阴离子交换膜：脂环族季铵基阴离子导体
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(2), 348–400.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-021-00105-7.pdf
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文章10
题目：
Perovskite Cathode Materials for Low-Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals to Optimization
作者：
Zhiheng Li, Mengran Li*, Zhonghua Zhu*
简介：
本文来自澳大利亚昆士兰大学（The University of Queensland）Mengran Li博士/朱中华教授，主题为“表里如一的钙钛矿：应用于低温固体氧化物燃料电池”。
在低温固态氧化物燃料电池的研发中，加快阴极氧还原反应速率至关重要。在低温（450~600 ℃）条件下，阴极材料表面与体相之间的相互作用极大影响电极的动力学行为，从而决定燃料电池的整体效率和长期稳定性。本综述系统阐述了钙钛矿氧化物表面–体相作用的最新研究进展，并探讨了表面–体相作用对钙钛矿材料的活性和稳定性的影响；总结了当前通过体相掺杂和表面功能化处理提升阴极材料性能的策略；强调了表面偏析对材料表面–体相作用、材料整体性质以及性能的影响。虽然在催化剂设计过程中需权衡考虑活性和稳定性，但是通过使用组合策略对阴极材料表面和体相同时进行调控，可获得阴极最佳性能。针对阴极性能的优化，本文总结了如下未来可能的重点研究方向：催化过程中氧空位的形成和迁移作用、表面–体相作用的合理调控、先进制造技术的应用等。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(2), 263–311.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-021-00098-3.pdf
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文章11
题目：
Advanced Noncarbon Materials as Catalyst Supports and Non-Noble Electrocatalysts for Fuel Cells and Metal–Air Batteries
作者：
Shiming Zhang*, Menghui Chen, Xiao Zhao, Jialin Cai, Wei Yan, Joey Chung Yen, Shengli Chen, Yan Yu*, Jiujun Zhang*
简介：
本文来自上海大学张世明副研究员/福州大学于岩教授/张久俊院士，主题为“作为催化剂载体和非贵金属电催化剂的用于燃料电池和金属–空气电池的先进非碳材料”。
电化学能源系统如燃料电池、金属–空气电池等可以作为清洁能源应用于电力传输领域，在缓解能源和环境问题方面具有巨大潜力。在这些系统中，阴极上的氧还原反应（ORR）是整个系统性能的决定性因素。到目前为止，碳负载铂族金属，特别是铂（Pt），仍是性能最好且应用最广泛的ORR电催化剂。但是，碳基载体在电化学环境下极易被腐蚀，因此，研发具有高电化学稳定性能和催化性能的ORR电催化剂载体用于替换碳基载体至关重要。已有研究致力于探索用抗腐蚀非碳材料替换传统碳基材料用作电催化剂载体甚至直接用作低成本的非贵金属电催化剂。本综述全面概述和深入分析了非碳材料的最新研究进展，包括金属、氧化物、氮化物、碳化物、硫化物等。非碳材料作为电催化剂载体的的优势包括：高耐腐蚀性、强金属–载体间相互作用和令人印象深刻的多孔结构。然而，非碳材料也有缺点，如电导率低、在酸性或碱性环境下化学稳定性不高、在ORR电极电势条件下电化学稳定性差等。为克服这些缺点以保证电催化ORR性能，本文总结了相关改善策略，包括与高导电材料复合、引入掺杂元素、空位调控等。最后，本文针对未来实现非碳基ORR电催化剂的实际应用提出了可能的研究方向和作出展望。
目录：
引用信息：
Electrochem. Energy Rev. 2021, 4(2), 336–381.
DOI：
全文链接：
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-020-00085-0.pdf
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1. 热烈祝贺EER入选2023年“中国最具国际影响力学术期刊”榜单！
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原稿：EER编辑部整理
编辑：全海芹
初审：全海芹、陈昕伊
复审：何晓燕
终审：刘志强
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