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一出生就要當(dāng)老大，這本國(guó)產(chǎn)期刊到底有多好？

來(lái)源：測(cè)試GO 時(shí)間：2021-08-03 14:22:05 瀏覽：4907次

期刊簡(jiǎn)介

Electrochemical Energy Reviews（電化學(xué)能源評(píng)論，簡(jiǎn)稱(chēng)EER）是由上海大學(xué)聯(lián)合國(guó)際電化學(xué)與能源科學(xué)院主辦，并與Springer Nature聯(lián)合公開(kāi)發(fā)行的一本高水平綜述類(lèi)期刊，主要發(fā)表有關(guān)電化學(xué)能源先進(jìn)材料最前沿的高質(zhì)量科學(xué)評(píng)論文章，主編是上海大學(xué)的張九俊教授和加拿大西安大略大學(xué)的孫學(xué)良教授（圖1）。EER覆蓋化學(xué)能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)所有學(xué)科，包括燃料電池、鋰電池、金屬離子電池、金屬-空氣電池、超級(jí)電容器、制氫-儲(chǔ)氫、CO₂轉(zhuǎn)換等。

圖1 Electrochemical Energy Reviews期刊主編

Electrochemical Energy Reviews于2018年3月創(chuàng)刊，同年5月入選中國(guó)科技期刊國(guó)際影響力提升計(jì)劃D類(lèi)項(xiàng)目。2020年8月被SCI收錄，且2018-2019年度的文章同時(shí)被追溯收錄。近日，一年一度的期刊影響因子發(fā)布，Electrochemical Energy Reviews以高達(dá)28.905的影響因子，一舉成為國(guó)產(chǎn)期刊之巔！

那到底聚集了哪些優(yōu)秀的文章才使得該期刊一“出生”就劍指“30”，站在國(guó)產(chǎn)期刊的頂端呢？為此，筆者特意從Electrochemical Energy Reviews上選擇了其引用量排名前幾的高被引文章，進(jìn)行了匯總解讀，希望籍此帶領(lǐng)大家一覽頂級(jí)國(guó)刊風(fēng)采。

優(yōu)秀成果解讀

1、用于可充電鋰離子電池的高性能負(fù)極材料

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，以化石燃料為基礎(chǔ)的現(xiàn)代工業(yè)在飛速發(fā)展過(guò)程中帶來(lái)了一系列嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。為了人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等綠色可再生清潔能源是世界各國(guó)長(zhǎng)期重視的研究課題。然而，如何將清潔能源進(jìn)行高效的轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存，已經(jīng)成為當(dāng)今新能源領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的緊迫任務(wù)。電化學(xué)儲(chǔ)能的二次電池體系是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存的重要途徑之一。其中，鋰離子電池兼有能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作電壓高等優(yōu)點(diǎn)，是最具前景的儲(chǔ)能技術(shù)之一。

目前，鋰離子電池已經(jīng)在便攜式消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用，同時(shí)也在現(xiàn)今如火如荼的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和電網(wǎng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出巨大潛力。隨著便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)車(chē)技術(shù)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高能量密度、長(zhǎng)使用壽命、高安全性的鋰離子電池的需求急劇增加，這使得開(kāi)發(fā)高容量、高穩(wěn)定性以及價(jià)格低廉的新型鋰離子電池電極材料成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。

有鑒于此，斯坦福大學(xué)的崔屹等人綜述了鋰離子電池高性能負(fù)極材料在未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)儲(chǔ)能中的應(yīng)用的重要性。作者分別總結(jié)了嵌入型負(fù)極材料、合金型負(fù)極材料以及轉(zhuǎn)換型負(fù)極材料當(dāng)前的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展，并對(duì)鋰金屬負(fù)極和當(dāng)前火熱的石墨烯也進(jìn)行了總結(jié)介紹，該工作對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者具有一定的指導(dǎo)作用。

圖2 鋰離子電池負(fù)極材料的分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)

2、電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池：現(xiàn)狀和未來(lái)

交通運(yùn)輸業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用。然而，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)達(dá)也帶來(lái)了一些負(fù)面影響，如化石燃料的大量消耗和環(huán)境污染。目前，全球與能源有關(guān)的溫室氣體幾乎有四分之一是由運(yùn)輸車(chē)輛排放的。為了緩解這些問(wèn)題，發(fā)展綠色、可持續(xù)的能源，特別是電池驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，已經(jīng)成為汽車(chē)工業(yè)最有前景的替代方案之一。

然而，與傳統(tǒng)的汽車(chē)相比，鋰離子電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)仍存在續(xù)航里程短、充電速率慢、成本高、安全性差、充電基礎(chǔ)設(shè)施有限等問(wèn)題，阻礙了其廣泛應(yīng)用。電池性能和成本是電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)最重要的兩個(gè)因素。前者在很大程度上決定了電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離，而后者則決定了電動(dòng)汽車(chē)是否能夠真正的大規(guī)模商業(yè)化。

在此背景下，加拿大滑鐵盧大學(xué)的陳忠偉等人從市場(chǎng)規(guī)模、成本和關(guān)鍵資源等角度對(duì)汽車(chē)用鋰離子電池進(jìn)行了全面的分析，探討了汽車(chē)鋰離子電池的研究現(xiàn)狀，并對(duì)金屬氧化物、硅基材料、鎳鈷錳三元等汽車(chē)用電極材料的發(fā)展前景作出了展望。

圖3 鋰離子電池的應(yīng)用

3、鋰硫電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：從基礎(chǔ)研究到實(shí)際應(yīng)用

由于具有較高的理論能量密度和較低的綜合成本，鋰硫電池（Li-S）近年來(lái)得到了廣泛的關(guān)注，被認(rèn)為是最有前途的電化學(xué)能源存儲(chǔ)器件之一，有望取代目前的鋰離子電池，相關(guān)研究也取得了很大的進(jìn)展突破。然而，基礎(chǔ)研究與實(shí)際應(yīng)用之間不可逾越的鴻溝仍然是阻礙鋰硫電池商業(yè)化的主要因素。

有鑒于此，加拿大西安大略大學(xué)的孫學(xué)良等人從工程角度探討了鋰硫電池的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)。首先，作者系統(tǒng)分析了硫載量、電解液-硫比、放電容量、放電電壓、鋰過(guò)剩率、硫含量等參數(shù)對(duì)質(zhì)量能量密度、體積能量密度和成本等的影響。隨后，作者搜集整理了鋰硫電池近年來(lái)所面臨的核心困境，并提出了對(duì)應(yīng)的解決思路。最后，作者還介紹了新一代全固態(tài)鋰離子電池的基本原理、面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景，并對(duì)鋰硫電池今后的研究方向進(jìn)行了展望。

圖4 鋰硫電池工作原理及典型充放電曲線(xiàn)

4、鈉離子電池電極材料研究進(jìn)展

目前，隨著便攜式電子設(shè)備及交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，鋰離子電池幾乎成為了學(xué)術(shù)領(lǐng)域最火熱的研究對(duì)象，并正逐漸拓展其商業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域。然而，鋰資源的缺乏和成本的增加導(dǎo)致鋰離子電池的應(yīng)用可能會(huì)面臨困境。由于鈉資源豐富、成本低廉且具有和鋰離子電池類(lèi)似的電化學(xué)特性，室溫儲(chǔ)鈉技術(shù)近年來(lái)備受關(guān)注。在某些方面，鈉離子電池的特性甚至遠(yuǎn)優(yōu)于目前的鋰離子電池。

然而，目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)鋰離子電池的石墨陽(yáng)極已被證明不能容納Na⁺離子。硅材料被認(rèn)為是下一代鋰離子電池的負(fù)極材料，但其與鈉的合金化反應(yīng)尚未實(shí)現(xiàn)。所有這些差異表明，探索高性能儲(chǔ)鈉的電極材料迫在眉睫。迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)研究出了各種各樣的鈉離子電池電極材料，其中一些表現(xiàn)出優(yōu)越的鈉儲(chǔ)存性能。由于大多數(shù)負(fù)極材料具有低電壓、大容量的特點(diǎn)，探索高電壓、大可逆容量的高性能正極材料是實(shí)現(xiàn)鈉離子電池高能量密度的關(guān)鍵。

有鑒于此，武漢大學(xué)曹余良等人對(duì)鈉離子電池電極材料的基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和成分優(yōu)化、鈉離子儲(chǔ)存機(jī)理、面臨的挑戰(zhàn)等多方面的進(jìn)展進(jìn)行了綜述。最后，作者對(duì)鈉離子電池未來(lái)商業(yè)化應(yīng)用的可能性進(jìn)行了展望與探討。

圖5 鈉離子電池電極材料

總結(jié)與展望

正如Electrochemical Energy Reviews期刊官網(wǎng)介紹的那樣，Electrochemical Energy Reviews主要關(guān)注于各種電化學(xué)儲(chǔ)能器件，其引用量排名前幾的文章均涉及各種目前研究火熱的儲(chǔ)能器件。作為一本“出生即巔峰”的國(guó)產(chǎn)期刊，Electrochemical Energy Reviews的未來(lái)非常值得期待。該期刊收錄的儲(chǔ)能領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)文章，相信也能給相關(guān)科研工作者提供借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)

[1] Lu, J., Chen, Z., Pan, F. et al. High-Performance Anode Materials for Rechargeable Lithium-Ion Batteries. Electrochem. Energ. Rev. 1, 35–53 (2018). https://doi.org/10.1007/s41918-018-0001-4.

[2] Ding, Y., Cano, Z.P., Yu, A. et al. Automotive Li-Ion Batteries: Current Status and Future Perspectives. Electrochem. Energ. Rev. 2, 1–28 (2019). https://doi.org/10.1007/s41918-018-0022-z.

[3] Yang, X., Li, X., Adair, K. et al. Structural Design of Lithium–Sulfur Batteries: From Fundamental Research to Practical Application. Electrochem. Energ. Rev. 1, 239–293 (2018). https://doi.org/10.1007/s41918-018-0010-3.

[4] Fang, Y., Xiao, L., Chen, Z. et al. Recent Advances in Sodium-Ion Battery Materials. Electrochem. Energ. Rev. 1, 294–323 (2018). https://doi.org/10.1007/s41918-018-0008-x.

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