值此圣诞&元旦双节来临之际，Electrochemical Energy Reviews（EER）恭祝您圣诞&元旦双节快乐，祝愿您在新的一年里心想事成、身体健康、工作顺利、阖家幸福！

EER TOP10热点文章速览（2022—2023）

文章1

文章题目：

Lead-Carbon Batteries toward Future Energy Storage: From Mechanism and Materials to Applications

作者：

Jian Yin, Haibo Lin*, Jun Shi, Zheqi Lin, Jinpeng Bao, Yue Wang, Xuliang Lin, Yanlin Qin, Xueqing Qiu*, Wenli Zhang*

文章简介：

本文通信作者为吉林大学林海波教授/广东工业大学邱学青教授和张文礼教授，主题为“面向未来的铅炭电池：从机理、材料到应用”。

自1859年发明以来，铅酸电池一直是大规模储能系统的核心装置。铅酸电池是迄今为止商业化最成功的水性电化学储能系统。此外，此类电池见证了现代电力社会的产生与发展。铅酸电池技术本身在此过程同样取得了长足发展。在过去20年，工程师和科学家们一直致力于探索铅酸电池在混合动力汽车和可再生能源存储等新兴领域的应用；这些应用需要电池在部分荷电状态下运行。已有大量研究工作致力于发展先进碳增强铅酸电池（即铅炭电池）技术。先进铅炭负极的研制已取得重要成果。此外，商用铅炭电池产品的开发也已取得重大进展。因此，探索一种耐用、长寿命、耐腐蚀的二氧化铅正极具有重要意义。本文全面归纳了铅炭电池技术在19、20和21世纪的演变；深入总结了铅炭电池机理，包括碳添加剂对铅炭电池性能的影响、商业铅炭电池添加剂产业发展以及铅炭电池正极的设计问题；提出了未来免维护阀控式铅炭电池的发展思路；明确了铅炭电池未来的研究方向。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(3), 2.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00134-w 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00134-w.pdf

长按/扫描阅读全文

点击了解文章更多信息：

吉林大学林海波教授、广东工业大学邱学青教授/张文礼教授最新EER综述｜面向未来的铅炭电池：从机理、材料到应用

文章2

文章题目：

Copper-Based Catalysts for Electrochemical Carbon Dioxide Reduction to Multicarbon Products

作者：

Fangfang Chang, Meiling Xiao, Ruifang Miao, Yongpeng Liu, Mengyun Ren, Zhichao Jia, Dandan Han, Yang Yuan, Zhengyu Bai*, Lin Yang*

文章简介：

本文通信作者为河南师范大学白正宇教授/杨林教授，主题为“铜基催化剂电还原二氧化碳生成多碳产物”。

将CO₂电化学转化为具有附加值的燃料和化学品是减少温室效应和实现碳中和循环的一种有效途径，在减缓全球变暖和有效储存可再生能源方面具有极大应用前景。电化学CO₂还原反应通常是在水溶液中通过多质子耦合和多电子转移形成多碳（C₂₊）产物。CO₂还原反应与析氢反应形成竞争，这导致反应动力学缓慢，反应机理复杂，对催化剂的设计更是提出了高要求。本文总结了不同类型铜基催化剂的合成方法及C₂₊产物的生成机理，包括单金属铜、铜基双金属、铜基金属有机框架及其衍生催化剂和其它催化剂；提出了增强催化剂本征性能的有效策略以提高C₂₊产物的选择性，包括表面晶面（高活性晶面）工程、界面工程、金属‒载体强相互作用和表面工程等；分析了CO₂还原电催化剂工业应用所面临的可能挑战和前景展望。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(3), 4.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00139-5 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00139-5.pdf

长按/扫描阅读全文

文章3

文章题目：

Single-Crystal Nickel-Based Cathodes: Fundamentals and Recent Advances

作者：

Shi-jie Lu, Lin-bo Tang, Han-xin Wei, Ying-de Huang, Cheng Yan, Zhen-jiang He, Yun-jiao Li, Jing Mao, Kehua Dai, Jun-chao Zheng*

文章简介：

本文通信作者为中南大学郑俊超教授，主题为“单晶镍基阴极：基本原理和最新进展”。

在满足社会日益增长的电力应用需求方面，如电力运输、便携式电子产品和电网存储等，锂离子电池表现出了巨大潜力。富镍层状氧化物由于其低成本、高能量密度和良好可靠性，已很大程度上取代了商用电池中的LiCoO₂。传统镍基氧化物颗粒，通常被称为多晶材料，是由微小的初级颗粒组成的。然而，在循环使用过程中，多晶颗粒容易发生粉碎，并且容易在晶界处发生严重副反应。这种现象加速了电池性能的退化。单晶材料具有强机械强度和高表面积，这对于克服多晶材料所面临的挑战具有极大优势。本文首先全面综述了单晶层状氧化物阴极的起源、最新研究进展、挑战和机遇；接着详细讨论了单晶材料合成科学，比较探讨了单晶和多晶材料；然后基于作者课题组在单晶材料研究方面的经验，综述了相关工业技术和设备；最后提出了未来研究方向，即应着眼于探索容易实现的、能严格控制单晶颗粒尺寸和分布的、能调控结构缺陷和杂质的单晶材料生产方法，以实现单晶材料优势的充分利用。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(4), 15.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00166-2 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00166-2.pdf

长按/扫描阅读全文

文章4

文章题目：

A Review of Nonaqueous Electrolytes, Binders, and Separators for Lithium-Ion Batteries

作者：

Jiale Xing, Stoyan Bliznakov, Leonard Bonville, Miodrag Oljaca, Radenka Maric*

文章简介：

本文通信作者为美国康涅狄格大学（University of Connecticut）Radenka Maric教授，主题为“锂离子电池的非水性电解质、粘合剂和隔膜综述”。

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、低成本等优点，是目前最重要的电化学储能装置。在过去几十年，许多综述论文概述了最先进锂离子电池的优势，并且致力于提升锂离子电池的比能量密度和循环寿命。这些论文主要侧重于先进阴极和阳极材料的设计和开发，对电池其他重要部件关注较少。在电池中，“非导电”部件与电极活性材料同等重要，同样能显著影响电池的性能。“非导电”部件可以直接影响电池的容量、安全性、充电时间和循环寿命等，进而影响电池的实际应用。本文全面综述了近几年锂离子电池非水性电解质、粘合剂和隔膜的最新研究进展，并详细讨论了它们对电池性能的影响；此外，还讨论了锂离子电池未来发展可能面临的挑战和机遇，并且提出了先进锂离子电池实现广泛实际应用的新途径。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(4), 14.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00131-z 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00131-z.pdf

长按/扫描阅读全文

文章5

文章题目：

Rational Design of Atomic Site Catalysts for Electrocatalytic Nitrogen Reduction Reaction: One Step Closer to Optimum Activity and Selectivity

作者：

Yiran Ying, Ke Fan, Jinli Qiao*, Haitao Huang*

文章简介：

本文通信作者为东华大学乔锦丽教授/香港理工大学黄海涛教授，主题为“用于氮还原反应的原子位点催化剂”。

电催化氮还原反应（NRR）是近几年来最引人注目的催化反应之一，为替代传统Haber-Bosch固氮制氨法提供了一种节能环保方案。然而，由于NRR中间体活化能和析氢反应竞争等原因引起的活性和选择性问题，现有NRR催化剂的NH₃产率和法拉第效率均不理想。原子位点催化剂（ASCs）是一种新兴的具有高原子利用率、高选择性和高稳定性的多相催化剂，对于提高NH₃产率和法拉第效率具有优势。本文首先系统概括了用于电催化NRR的ASCs最新研究进展，不仅包括传统过渡金属单原子催化剂，还涵盖了双原子催化剂和非金属硼单原子催化剂等；接着从理论计算角度，介绍了用于NRR的ASCs现有和前沿的理论设计方法，以及用于加速催化剂筛选的活性和选择性描述符；然后从实验角度，根据元素类型总结了制备合成的ASCs在NRR中的活性和选择性，并提出了目前实验中遇到的挑战；最后在结论部分，提出了ASCs在NRR中的应用前景和目前在实验和理论研究中存在的不足，对合理设计用于NRR的ASCs提供指导性作用。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(3), 6.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00164-4 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00164-4.pdf

长按/扫描阅读全文

点击了解文章更多信息：

香港理工大学黄海涛教授/东华大学乔锦丽教授课题组最新EER综述：用于氮还原反应的原子位点的催化剂

文章6

文章题目：

Structure, Property, and Performance of Catalyst Layers in Proton Exchange Membrane Fuel Cells

作者：

Jian Zhao, Huiyuan Liu, Xianguo Li*

文章简介：

本文通信作者为加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）李献国院士，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、使用性能和耐久性能的影响仍存在困难。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。

图文摘要：

目录简介：

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

长按/扫描阅读全文

文章7

文章题目：

Recent Progress in and Perspectives on Emerging Halide Superionic Conductors for All-Solid-State Batteries

作者：

Kaiyong Tuo, Chunwen Sun*, Shuqin Liu*

文章简介：

本文通信作者为中国矿业大学（北京）孙春文教授/刘淑琴教授，主题为“用于全固态电池的卤化物电解质的研究进展”。

可充电全固态电池被认为是新一代电化学储能设备之一。固态电解质的研发是储能化学领域的重要课题之一。近年来，由于具有高离子电导率、优异（电）化学稳定性以及优异机械变形能力，新兴卤化物固态电解质在全固态电池中的应用得到广泛研究。本文回顾了卤化物电解质的发展历史，全面总结了卤化物电解质的不同合成路线；重点研究了增强卤化物Li⁺和Na⁺离子电导率的制备方案和设计策略；讨论了卤化物电解质的溶剂相容性和潮湿空气稳定性以及相应反应机制；全面总结了先进原位表征技术在分析亚稳态卤化物和卤化物基全固态电池方面的应用；综述了卤化物在实际应用于全固态电池时面临的关于界面稳定、成本花费和可扩展工艺的挑战，并对未来研究方向做出了前景性展望。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(2), 17.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00179-5 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00179-5.pdf

长按/扫描阅读全文

点击了解文章更多信息：

孙春文教授最新EER综述｜用于全固态电池的卤化物电解质的研究进展

文章8

文章题目：

Overcoming the Electrode Challenges of High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells

作者：

Quentin Meyer, Chujie Yang, Yi Cheng*, Chuan Zhao*

文章简介：

本文通信作者为中南大学程义教授/澳大利亚新南威尔士大学（The University of New South Wales）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质子交换膜的研究进展使得该项技术可行性增强，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。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(2), 16.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00180-y 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00180-y.pdf

长按/扫描阅读全文

文章9

文章题目：

Advanced Strategies for Stabilizing Single-Atom Catalysts for Energy Storage and Conversion

作者：

Wenxian Li*, Zehao Guo, Jack Yang, Ying Li, Xueliang Sun, Haiyong He, Sean Li, Jiujun Zhang*

文章简介：

本文通信作者为上海大学李文献教授/张久俊院士，主题为“用于能源存储与转换的单原子催化剂稳定策略”。

为了从根本上理解催化机理、提高催化效率、增加活性组分占比、提高催化剂利用率、开发经济高效催化剂、减少使用贵金属等，人们对原子分散金属催化剂（或单原子催化剂）进行了广泛研究。单原子催化剂由于其独特的高金属原子分散性和低配位环境等特性，具有较高的选择性和催化活性以及最高的原子利用率。然而，独立的单原子在热力学上是不稳定的，因此在合成和催化反应过程中，单原子不可避免地倾向于团聚，以减小体系的比表面积和体系能量。因此，开发稳定单原子催化剂具有重要意义。本文综述了金属单原子催化剂的研究进展，主要讨论了合成过程、表征、反应机理、催化剂表面金属原子结构精确控制、结构–性能关系、应用和挑战等。论文从合成方法的角度综述了单原子催化剂的稳定策略，并详细分析了它们的优缺点；重点讨论了聚合物在制备或催化反应过程中作为合成模板、金属单原子载体、包封剂和保护剂等方面的作用，以及它们在单原子催化剂制备和稳定方面的应用；重点介绍了含氮基团聚合物在制备过程中捕获单个原子和提高碳基载体导电性方面的特殊功能；最后，指出了单原子催化剂领域的挑战和潜在应用方向，并为单原子催化剂的发展提供了未来研究方向。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2022, 5(3), 9.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00169-z 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00169-z.pdf

长按/扫描阅读全文

点击了解文章更多信息：

上海大学李文献教授/张久俊院士最新EER综述｜用于能源存储与转换的单原子催化剂稳定策略

文章10 

文章题目：

Carbon-Based Electrodes for Advanced Zinc-Air Batteries: Oxygen-Catalytic Site Regulation and Nanostructure Design

作者：

Wenjie Shao, Rui Yan, Mi Zhou, Lang Ma, Christina Roth, Tian Ma*, Sujiao Cao*, Chong Cheng, Bo Yin, Shuang Li*

文章简介：

本文通信作者为四川大学马田副研究员/曹素娇副研究员/李爽研究员，主题为“锌–空气电池的碳基电极材料：活性位点调控和纳米结构设计”。

锌–空气电池在化学能–电能的直接转换以及解决能源危机和环境问题方面具有很大吸引力。由于氧还原反应和析氧反应的动力学缓慢，设计高效的氧电极被认为是发展先进锌–空气电池的最关键步骤之一。近年来，具有高比表面积、可设计的高效催化中心、分级多孔结构以及优异稳定性和低成本的碳基电极为优化一次电池和可充电锌–空气电池中氧电极的性能提供了重要机遇。本文就锌–空气电池中碳基电极的氧催化位点调控和碳基材料的纳米结构设计方面的研究工作进行了及时全面综述。首先，简要介绍了一次电池和可充放电电池中氧电极的工作原理。随后，系统总结了不同类型氧催化位点的活性与调控方法，包括非金属杂原子位点、金属单原子位点以及金属合金和化合物。然后，从传统碳纳米材料和有机前驱体衍生碳等方面概述了用于锌–空气电池电极材料的设计思路、合成策略和表征方法。此外，简要评述了有望实现实际应用的柔性和高功率锌–空气电池的最新进展。最后，深入讨论了锌–空气电池中纳米结构碳基电极的未来发展方向、挑战和展望。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(2), 11.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00181-x 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00181-x.pdf

长按/扫描阅读全文

推荐阅读

1. 清华大学何向明教授课题组最新EER综述｜聚焦有机电解液中锂离子的电沉积化学——迈向稳定的金属锂电池

2. 上海大学王勇教授课题组最新EER综述｜可充电锂有机电池的设计与进展

3. 昆士兰大学王连洲教授课题组最新EER综述 | 富锂正极材料激活过程的调控与机理

4. 同济大学李冰教授最新EER综述｜用于氧还原反应的铂基金属间化合物催化剂：原子级结构调控实现催化活性和稳定性的“双赢”

5. 杨程凯/于岩/张久俊最新EER综述｜锂电池中固体电解质间相（SEI）与枝晶形成的研究进展

关于我们

Electrochemical Energy Reviews (《电化学能源评论（英文）》，简称EER)，该期刊旨在及时反映国际电化学能源转换与存储领域最新研究进展。EER是全球首本专注于电化学能源的英文综述类期刊。EER覆盖电化学能源转换与存储所有学科，包括燃料电池、锂电池、金属离子电池、金属-空气电池、超级电容器、制氢-储氢、CO₂转换等。EER为季刊，每年3月、6月、9月以及12月出版。创刊号在2018年3月正式出版。

2018年6月，经过激烈角逐（87选20），EER成功入选由中国科协、财政部、教育部、国家新闻出版署、中国科学院、中国工程院等六部门联合实施的中国科技期刊国际影响力提升计划D类项目，进入新刊国家队阵列。

EER于2020年8月被SCIE收录；2021年6月，被EI和Scopus同时收录；2022年5月，被CSCD收录；2022年6月，入选《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》2021版；2023年6月发布的爱思唯尔CiteScore 为42.8，3个学科（材料科学、化学工程、电化学）排名蝉联第一；2023年6月发布的JCR影响因子为31.3, 在全球电化学领域排名持续第一。目前文章篇均下载量超过5 400次。

欢迎关注和投稿

期刊执行严格的同行评议，提供英文润色、图片精修、封面图片设计等服务。欢迎关注和投稿。

联系我们

长按/扫描关注EER微信公众号

E-mail: eer@oa.shu.edu.cn

SpringerWeb: https://www.springer.com/journal/41918 

ShuWeb: http://www.eer.shu.edu.cn

WeChat: ElectrochemicalEnergyReviews

原稿：EER编辑部

编辑：全海芹

初审：全海芹、陈昕伊

复审：何晓燕

终审：刘志强