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  福州大学张久俊院士、河南师范大学杨林教授/白正宇教授最新EER综述｜钠离子电池的新进展：关键材料、反应机理和能源应用

  
  

  01 关于这篇文章

  

  
  

  文章题目：

  Recent Progress in Sodium-Ion Batteries: Advanced Materials, Reaction Mechanisms and Energy Applications

  
  

  作者：

  Yujun Wu¹, Wei Shuang¹, Ya Wang¹, Fuyou Chen¹, Shaobing Tang¹, Xing-Long Wu^2,3, Zhengyu Bai^1*, Lin Yang^1*, Jiujun Zhang^4,5*

  
  

  作者单位：

  ¹Henan Normal University; ²Northeast Normal University; ³Gannan Normal University; ⁴Fuzhou University; ⁵Shanghai University

  
  

  引用信息：

  Electrochem. Energy Rev. 2024, 7(2), 17.
  

  
  

  DOI：

  https://doi.org/10.1007/s41918-024-00215-y

  
  

  全文链接：

  https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-024-00215-y.pdf 

  

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  02 图文摘要

  
  

  
  

  03 目录简介

  
  

  
  

  04 综述亮点

  1. 全面阐述了钠离子电池领域的前沿观点、最新研究进展以及当前所面临的各项挑战。

  2. 着重从原子与分子层面，深入剖析并综述了钠离子电池的反应机理。

  3. 从活性位点周边环境所产生的影响，以及活性位点的各类表征方法等多个维度，系统地综述了近年来钠离子电池的研究进展情况。

  
  

  05 图文导读

  1 前言

  在全球范围内，不可再生化石燃料的迅速消耗以及环境污染问题日益严峻。在此背景下，推动化石燃料向绿色可再生能源的转型研究，已成为当今世界前沿科技的焦点。二次电池技术，尤其是锂离子电池（LIBs），作为绿色的能量存储与转换装置，近年来取得了迅猛发展。自 1991 年首次实现商业化以来，锂离子电池在二次电池领域占据主导地位。然而，随着 LIBs 市场规模的持续扩张，锂资源短缺问题逐渐凸显。受限于锂的有限储量，其价格不断攀升，这使得锂离子电池在满足电动汽车及其他大规模能源存储需求时面临重重困难。

  因此，开发低成本、储量丰富的新型储能技术迫在眉睫。钠离子电池（SIBs）作为锂离子电池颇具潜力的替代品，受到了广泛关注。事实上，早在 20 世纪 80 年代，SIBs 便与 LIBs 同步展开研发。但由于 SIBs 的能量密度低于 LIBs，在随后的 20 年里，其研究进展近乎停滞。尽管如此，SIBs 仍具备诸多显著优势：其一，钠资源极为丰富；其二，Na⁺离子在固相中扩散速度较快，赋予了 SIBs 优异的性能；其三，铝箔可作为 SIBs 负极的集流体，这不仅能降低成本，还可减轻电池重量，有效解决过放电问题，为电池的安全运输提供有力保障；其四，即便在高度充电状态下，SIBs 的正极仍具有较高的安全性。鉴于这些优势，自 2010 年代起，SIBs 重新进入人们的视野，并在短时间内取得了快速发展。

  电极材料对SIBs至关重要，正极材料分为金属氧化物、有机化合物、普鲁士蓝类似物（PBAs）和聚阴离子化合物。SIBs负极材料根据充放电反应机理基本上分为四种类型：金属钠负极、碳基和钛基材料、合金反应型材料（锡、硅、锑、锗、磷等）和转化反应型材料（金属氧化物、金属硫化物、金属磷化物等）。除了电极材料外，电解质、导电剂、粘合剂和隔膜对SIBs的性能也至关重要。电解质一般包括醚类电解质和酯类电解质，为了进一步提高电化学性能，出现了一些新型添加剂。常见的导电剂有Super-P、乙炔黑（AB）和Ketjen黑（KB）。SIBs粘结剂主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯酸（PAA）、聚乙烯醇（PVA）和羧甲基纤维素（CMC），SIBs中常用的隔膜为玻璃纤维滤纸。考虑到SIBs的循环寿命、能量密度和安全性，电极材料、电解质、导电剂、粘结剂和隔膜仍需改进和优化。为了提高SIBs的性能，越来越多的研究集中在原子和分子水平的反应机理上。

  由于最近研究兴趣的高涨，近几年涌现了许多钠离子电池的研究报道，SIBs已经得到了显著的发展，目前几乎每周都会发布大量的研究进展。因此需要总结SIBs的最新进展为SIBs的进一步发展提供借鉴，本文综述了近五年来SIBs的研究进展，主要综述了SIBs电极材料的设计策略、制备方法、电极对电化学性能的影响以及反应机理。同时，也综述了电解质、导电剂、粘结剂和隔膜对电化学性能的影响。本文在分子和原子尺度上对电化学活性位点的反应机理、活性位点周围环境以及最新表征方法进行了综述和总结。我们认为，这篇综述可以为发展SIBs提供有意义的借鉴和指导。

  
  

  2 内容概括

  2.1 正极材料

  具有卓越性能的正极材料是提高SIBs比能量以及促进其商业化的关键，常用的正极材料有层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物、PBAs和有机化合物。对于正极材料来说，导电性、稳健性、稳定性和活性位点种类对其电化学性能有重要影响。因此，设计合成正极材料时，应考虑如何提高正极材料的导电性、稳健性和稳定性。包覆以及与导电基体（石墨烯、碳纳米管、导电聚合物等）复合是提高正极材料导电性、稳健性和稳定性的有效方法。

  
  

  2.1.1 层状过渡金属氧化物

  层状钠过渡金属氧化物具有简单的合成工艺、大的理论比容量（约220~270 mAh g⁻¹）、优异的离子电导率等特点，这些优点使层状Na_xMO₂成为最常见的SIBs正极材料之一。固相反应和共沉淀法是合成过渡金属氧化物的常用方法。溶胶-凝胶法、溶剂热法和静电纺丝法也可用于合成过渡金属氧化物正极材料，但与固相反应和共沉淀法相比较不太常见。获得的过渡金属氧化物正极材料通常需要保存在一个充满氩气的手套箱中，以使它们与水分和空气环境隔离。对于过渡金属氧化物正极材料来说，在电化学反应过程中常存在不可逆的有害相变，金属离子掺杂策略已被证明是避免有害和不可逆相变的有效方法，最常见的掺杂离子为Li⁺离子。

  通常，采用原位和非原位的表征结合密度泛函理论（DFT）计算来研究和揭示正极材料的电化学活性位点和反应机理。XRD是表征其相变最常用的方法，X-射线吸收光谱和X-射线光电子能谱仪（XPS）是验证金属价态变化的常用方法。活性位点的局部结构和氧化还原行为对反应机理的研究具有重要意义，可以通过扩展X-射线吸收精细结构（EXAFS）和X-射线吸收近边结构（XANES）进行研究。

  
  

  2.1.2 聚阴离子化合物

  聚阴离子化合物（主要包括磷酸盐、焦磷酸盐、氟硫酸盐、硫酸盐）作为SIBs正极被广泛研究，合成方法主要有溶胶-凝胶法、水热法和溶剂热法，并结合惰性气体下进行煅烧。聚阴离子化合物具有较高的热力学稳定性，作为正极材料具有较高的循环性能和安全性。同金属氧化物一样，在充放电过程中聚阴离子化合物也有结构演变，这通常可用原位XRD来揭示。另外，聚阴离子化合物具有低的电子导电性和低的体积能量密度，这将进一步影响其倍率性能和快速充电能力，可采用离子取代或掺杂、包覆、调整Na的化学计量数、尺寸和相貌调控等设计策略来改善这些问题。通过调整金属的种类、反应时间和温度以及煅烧的加热速率来优化结构、形貌和结晶程度。

  例如，吴兴隆等人为了增加材料的导电性和抑制相变，设计合成了高熵NASCION（HE-NVPF）正极材料，采用态密度（DOS）的DFT计算来揭示其机理（图1）。图1a–f为Na在HE-NVPF和p-NVPF中从Na（2）位点向Na（1）位点的转移路径，其中IS为初始态，TS为过渡态，FS为最终态。计算出的HE-NVPF和p-NVPF的迁移能垒分别为0.963和1.984 eV，这表明HE-NVPF中的Na⁺离子比p-NVPF更容易扩散。HE-NVPF和p-NVPF的FS能量分别为0.537 0和1.675 0 eV，说明HE-NVPF中的Na⁺离子比p-NVPF更容易从Na位点逸出。低的FS能量有助于抑制Na位点的相变和重排。从图1h可以看出，HE-NVPF和p-NVPF的带隙分别为0.71和1.68 eV，HE-NVPF的带隙更小，也说明其电子导电性更好。

  
  

  
  

  图1 a–c Na⁺离子在p-NVPF和 d–f HE-NVPF中的传输路径，g 相应的迁移能垒和 h HE-NVPF（下）与p-NVPF（上）的DOS。（Copyright © 2022，Wiley-VCH）

  
  

  2.1.3 PBAs和有机化合物

  近年来，PBAs和有机化合物作为SIBs正极材料受到越来越多的关注。PBAs具有较大的隧道结构，在充放电过程中结构稳定；但PBAs的振实密度低，PBAs中的结晶水难以去除，另外加热条件下存在安全隐患。为了改善这些缺点，采用了多种合成策略，例如调整反应时间和温度以及添加表面活性剂等。另外，为了进一步提高结构稳定性和导电性，也常常通过原位或者后期添加一些导电材料。对于PBAs来说，电化学反应过程中存在可逆相变和活性金属的氧化还原反应，通过Raman和XRD测试可证实其反应机理。如图2a–c所示，在充满电状态下，拉曼光谱在2 050、2 078和2 090 cm⁻¹处有三个低峰，在2 070、2 110 cm⁻¹处有两个高峰，它们来自于Fe^III−C≡N−Mn^III基团。在Na⁺离子插入过程中，在2 050、2 078和2 090 cm⁻¹处的低峰有规律地消失，表明Mn³⁺/Fe³⁺被还原为Mn²⁺/Fe²⁺。在充电过程中，这些峰又恢复到原来的状态，说明Mn²⁺/Fe²⁺又重新被氧化为Mn³⁺/Fe³⁺。原位XRD（图2d、f）显示，在充电过程中在25°处的双峰合并为单峰，在16.8°处出现了一个新的峰并变得很强，并且原峰消失，说明单斜相转变为立方相。有趣的是，在随后的放电过程中，XRD峰回到了原始状态，表明MnHCF-S-170正极材料具有可逆性。另外PBAs的反应机理还可以进一步通过XANES和DFT计算来研究。

  
  

  
  

  图2 MnHCF-S-170正极材料的 a 原位拉曼3D彩色图，b 2D等高线图，c 叠加谱线图，d 原位PXRD 3D彩色图，e 2D等高线图，f 叠加谱线图。（Copyright © 2020，Elsevier）

  
  

  有机化合物正极材料主要包括醌类、酸酐类、酰胺类、酚类和聚合物。有机化合物正极材料具有理论容量高、原料丰富、环境友好、价格低廉、结构设计灵活等特点；然而，有机化合物的电导率低，易溶解于有机电解质中，这限制了其实际应用。为了克服这些缺点，人们采用了包覆、聚合以及设计共轭结构等策略。对于有机化合物，有机官能团例如C=O和C=N在充放电过程中发生氧化还原反应，常用傅里叶变换红外光谱（FTIR）结合DFT计算来说明有机正极材料的反应机理。

  
  

  2.2 负极材料

  负极材料作为SIBs的重要组成部分，得到了广泛的研究。SIBs负极材料根据反应机理大致分为四种类型：（1）基于钠沉积的金属钠负极材料；（2）插层型材料；（3）合金型材料和（4）转化型材料。

  
  

  2.2.1 Na金属负极材料

  金属钠负极具有高容量和低氧化还原电位的特点，然而在高速电镀/剥离过程中，在大块钠负极中的不均匀钠离子转移会导致Na的局部沉积/溶解，并导致严重的枝晶生长和积累。针对目前钠金属电池存在的问题，大多数研究都是从亲钠性的角度来合成和设计金属负极材料，另外从改善电解液的角度着手也是一种有效的解决方案。例如，利用电解液的浓度效应，低浓度电解液可实现钠金属电池在低温条件下运行。在低浓度盐体系中，溶剂与钠离子之间的相互作用较弱，从而可在低温下实现快速反应动力学。此外，钠负极具有高反应活性，易发生沉积行为，SEI在钠沉积过程中起着关键作用，SEI 决定钠怎么沉积，钠沉积反过来又不断重塑 SEI，二者高度耦合、共同决定钠金属电池的低温性能、倍率性能与循环寿命。SEI膜的组成、厚度、均匀性和力学性能直接决定钠的沉积行为。SEI 中富集的有机组分为 Na⁺离子提供了充足的传输路径，从而提升低温动力学性能。温度、电解液组分、盐浓度会显著改变 SEI 的成分（如无机相 NaF、有机烷基碳酸酯、低聚物等），进而改变其致密性、柔性与离子传输能力，低温下更薄的 SEI 往往有利于快速动力学，但也可能影响均匀性。

  
  

  2.2.2 插层型负极材料

  插层型负极材料通常在充放电过程中具有较小的体积变化和优越的循环稳定性。碳材料具有资源丰富、成本低、环境友好、无毒无害等优点，是SIBs负极材料的良好候选材料，可分为软碳、硬碳和纳米碳材料。其中，非石墨烯基碳材料以其低廉的价格和丰富的资源被认为是SIBs负极材料的“第一代”选择。然而，这种材料的工作电压较低，在实际应用中会产生安全问题。另外，碳作为SIBs负极材料的容量低于碳作为LIBs负极材料的容量。这是由于Na⁺离子的半径较大，很难从碳材料中插入/脱出Na⁺离子。另外，NaC₆也是一种插层化合物，不利于能量转换。

  钛基氧化物（TiO₂、Ti_0.94Nb_0.06O₂、Li₄Ti₅O₁₂、Na₂Ti₃O₇等）工作电压适宜、价格适中、无毒，但导电性差。其中，TiO₂研究的较多。根据不同的晶体结构，TiO₂可分为金红石型、锐钛矿型和青铜型。然而，TiO₂的电子导电性差，Na⁺离子的扩散速率低，导致其电化学性能不理想。目前，许多研究人员提出了许多改进措施来弥补TiO₂作为SIBs负极材料的不足。主要是通过掺杂氮、硫、氟、磷等改性，以及与碳材料结合形成纳米阵列和异质结构。例如，掺杂P可以改善TiO₂的电化学性能。如图3的DFT计算结果所示，当P浓度较高时，价带最大值（VBM）处的态密度(DOS)显著增加（图3a、e、i），P周围TiO₂的电荷密度也显著增加（图3c、g、k）。高浓度P的引入可以有效促进钠插层过程的电导率，降低能垒（图3d、h、l），从而提高电化学性能。

  
  

  
  

  图3 a、e、i DOSs；b、f、j 结构模型；c、g、k 电荷密度分布；d、h、l Na⁺离子嵌入模型。（a‒d）原始 TiO₂；（e–h）掺杂低浓度P的TiO₂；（i–l）掺杂高浓度P的TiO₂。（Copyright © 2019，American Chemical Society）

  
  

  2.2.3 合金型负极材料

  合金型负极材料具有非凡的理论比容量（300~2 000 mA h⁻¹）和较低的钠电位（< 1.0 V, Na/Na⁺），是SIBs负极材料的良好选择。目前，对ⅣA（Pb、Sn、Ge、Si）和ⅤA（Bi、Sb、P）这些元素的研究比较广泛。然而，合金型负极材料具有严重的体积效应，在与钠合金/脱合金过程中体积膨胀剧烈，容易造成结构破坏和电极材料粉化。这些缺点导致了合金型负极材料寿命短、容量衰减快的问题。另外，合金型电极材料导电性不高，为了解决体积变化和电导率问题，人们做了很多努力。包覆或者与碳基材料复合被认为是解决体积变化大、氧化还原动力学慢等问题的最有前途的方法之一。

  
  

  2.2.4 转换型负极材料

  与插层型和合金型材料不同，转化材料在嵌入和脱出Na⁺离子的过程中，伴随着旧键的断裂和新键的生成，形成新的化合物。由于具有非凡的理论比容量，转化型负极材料被广泛认为是SIBs的不错的负极材料。与LIBs类似，转换型负极活性材料在SIBs中的转换反应方程式为：M_aX_b + bzNa → aM + bNa_zX，其中X表示非金属，M表示金属，z表示X的价态。转化型负极主要包括：金属氧化物、金属硫化物、金属硒化物、金属磷化物、金属氟化物。但该类型的材料在循环过程中也存在体积效应和易结块等问题，导致循环性能差，容量衰减，因此也需要优化策略来改善这些问题。研究人员常通过构建复合电极和设计纳米结构等策略来改善转化型负极的电化学性能。例如：金属氧化物与碳基基体杂化或减小电极材料尺寸时，可以有效解决其电导率低、循环稳定性差的缺点，为当前SIBs负极材料的设计提供了新的认识。此外，通过合理的结构设计和混合纳米结构，可以显著提高这些电极材料的电化学性能，为未来的商业化发展奠定基础。

  
  

  2.2.5 其它负极材料

  随着SIBs电池的快速发展，也涌现出了一些新型电极材料，例如金属-有机框架（MOFs）。MOFs是由无机金属中心与有机配体通过配位键自组装而成，是一种很有发展前途的多孔材料。MOFs具有比表面积大、孔隙结构规则、孔径可改变等优点，在气体储存与分离、催化、能量储存与转化等领域得到了广泛的应用。作为SIBs负极材料，有机配体和金属离子都可以作为潜在的活性位点。对于MOFs来说，在充放电过程中存在多种反应机制，如转化反应、合金反应等。可用XPS、拉曼、XRD和同步辐射对活性位点的反应机理进行研究。例如Ni-TABQ作为SIBs负极材料时，其活性位点为有机官能团，采用非原位XPS和拉曼光谱对其机理进行了研究。在C 1s XPS光谱中（图4b），放电至1.0 V后，C=O键峰消失，出现了C−O键。此外，O 1s光谱中明显的C=O键信号在初始放电状态转化为C-O-Na键，并在充满电状态下恢复（图4c），说明C=O键的氧化还原反应导致了第一次Na⁺离子的插入。在N 1s谱中（图4d），放电至1.0 V时，C-N键和C=N键的峰值强度与原始状态几乎没有变化，放电至0.2 V时，C=N信号消失。这表明C=O和C=N在放电过程中通过两次连续还原过程插入了4Na⁺。在充电过程中，它们被可逆氧化。图4e的拉曼图显示，在放电和充电周期中，Ni-N键是稳定的，Ni的价态没有发生变化（图4f）。以上结果说明，Ni-TABQ作为SIBs负极材料时其活性位点为多种有机官能团，为Na⁺离子的嵌入提供了丰富的活性位点。

  
  

  
  

  图4 a Ni-TABQ 负极材料在电流密度为100 mA g⁻¹时的充放电曲线；b–d 非原位 C 1s， N 1s 和 O 1s XPS谱图；e 非原位拉曼光谱；f 非原位 Ni 2p XPS 谱图。（Copyright © 2020，Wiley-VCH）

  
  

  2.3 电解液、导电剂、粘结剂和隔膜对电池性能的影响

  2.3.1 电解液

  SIBs的电解质可分为固体电解质和液体电解质。液态电解质溶剂以碳基电解质为主，包括碳酸乙酯（EC）、碳酸丙烯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸乙酯（DEC）及其混合物，其倍率性能较差，初始库伦效率（CE）较低。溶质以负离子半径大的钠盐为主，分为无机钠盐和有机钠盐。前者包括六氟磷酸钠、高氯酸钠等，后者主要包括氟磺酸钠盐、氟化钠磺酰亚胺盐等。固体电解质材料主要有无机固体电解质、聚合物固体电解质和复合固体电解质三种类型。这些材料目前面临着室温电导率低、界面阻抗大等问题。因此，它们的工业化还需要一些时间。

  
  

  2.3.2 导电剂

  导电剂的作用是降低电极与集流体之间的接触电阻，从而降低SIBs的内阻。导电剂可以在活性物质之间形成导电网络，增加电子迁移率，收集微电流，同时有助于提高充放电性能和循环性能。导电剂通常为导电炭黑材料。炭黑颗粒的比表面积大、粒径分布小、排列紧密，有利于颗粒之间的紧密接触，形成电极内的高导电性框架。

  
  

  2.3.3 粘结剂

  粘结与活性物质之间的强相互作用对电化学性能也起着至关重要的作用。粘结剂与活性物质之间良好的亲和关系可以提高活性物质的机械稳定性，有助于维持活性物质循环过程中的电极结构，从而保留更多的活性位点。目前，广泛使用SIBs粘结剂有聚偏氟乙烯（PVDF）、羧甲基纤维素（CMC）、聚丙烯酸（PAA）和聚乙烯醇（PVA）。 

  
  

  2.3.4 隔膜

  隔膜可以使正极和负极隔开，避免短路，且允许离子的传输。虽然隔膜不是提供比容量的电化学活性位点，但它对SIBs的比容量和循环稳定性有重要影响。通常使用的隔膜为玻璃纤维滤纸、聚烯烃隔膜。玻璃纤维滤纸具有优异的热稳定性、高孔隙率和离子导电性。但其厚度大，机械性能差，限制了其进一步的工业应用。聚烯烃隔膜（主要包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及其类似物）具有优异的机械强度和化学稳定性，但在SIBs电解质中的润湿性较差。因此，聚烯烃隔膜常需要一些改性和修饰来用于SIBs中。合格的隔膜必须具备以下性能：（1）在高温下具有优异的热稳定性和电化学稳定性；（2）具有避免枝晶形成和生长的能力；（3）优良的机械稳定性；（4）在液体电解质中具有良好的润湿性；（5）合适的厚度和孔隙。

  
  

  06 结论与展望

  本文综述了近五年来SIBs的研究进展，包括电极材料、电解质、导电剂、粘结剂和隔膜。对于正极材料和负极材料，总结了它们的设计和合成策略、活性位点和反应机理、最新的表征方法、面临的问题以及优化策略。此外，综述了常用的电解质、导电剂、粘结剂和隔膜的种类、使用条件及其对电化学性能的影响。

  SIBs以其低廉的成本和丰富的钠资源在新型二次电池领域受到越来越多的关注。然而，低能量/功率密度、倍率性能和循环稳定性仍然是SIBs进一步发展的主要障碍，今后SIBs的发展仍存在一些挑战：（1）电极材料的低能量/功率密度、相变、体积变化和低电子导电性需要改进；（2）有机电解质存在电压窗窄，易燃性和挥发性高，热稳定性低；（3）反应机理和失效机理分析有待深入的研究。

  二次电池的比能量大、循环寿命长、倍率性能好、充电速度快、安全性高、成本低等特点是人们追求的目标。为了开发高性能SIBs，优化策略和发展方向如下：（1）正极材料方面，要发展比容量高、氧化还原电位高、结构稳定性好、电子和离子电导率好的材料。发展廉价、资源丰富、环境友好的正极材料也是必要的。通过掺杂和表面改性是提高结构稳定的比能的有效途径。此外，为了降低成本和环境污染，发展无钴正极正成为一种趋势；（2）在负极材料方面，需要开发高能量密度、高首圈CE且无严重电压滞后的负极材料。通过构建碳基纳米复合材料、涂层、微纳米工程和结构设计等策略，可以提高材料的反应动力学和可逆性，从而缓解电压滞后问题；（3）对于电解液，需开发宽电压窗口和宽温度范围的电解液，通过优化电解质成分和设计添加功能分子，可以拓宽电解质的电化学窗口和温度范围，从而构建高压SIBs；（4）结合理论计算和先进的原位表征方法对反应机理进行深入研究。随着现代原位表征技术的发展，利用先进的原位表征方法研究充放电机理已成为一种趋势。此外，理论计算也是研究反应机理的有力工具。通过理论计算可以得到结合能、吸附能和迁移能势垒等，对解释反应机理有很大帮助；（5）开发新的电极材料和电解质。为了满足高安全性和高能量密度的要求，实现材料的多样化，必须开发新的电极材料和电解质。近年来，高熵化合物已成为研究的热点。高熵化合物表现出一些特殊的性质。增加的熵提高了结构稳定性、热/空气稳定性和电子导电性。此外，无机-有机杂化材料有希望用于SIBs的电极材料，它们可以提供多个活性位点。在电解质方面，固体聚合物电解质和离子液体电解质受到了密切关注,离子液体电解质被认为是下一代钠离子电池电解质。

  
  

  07 作者简介

  

  吴玉军（第一作者），河南师范大学化学化工学院副教授。2013年获河南师范大学理学学士学位，2016年获河南师范大学理学硕士学位。2020年毕业于北京理工大学，获工学博士学位。2020—2023年在河南师范大学做博士后科研工作，合作导师杨林教授。2023年加入河南师范大学化学化工学院。主要研究方向集中在用于能量存储与转换装置的纳米材料及光电催化纳米材料研究。

  
  

  
  

  白正宇（通信作者），河南师范大学化学化工学院教授，博士生导师，国家优秀青年基金获得者，河南省高校科技创新团队带头人。2010年毕业于河南师范大学，获理学博士学位。2016—2017年在加拿大滑铁卢大学从事科研工作。2018年获第四届国际电化学科学与技术大会（EEST 2018）“杰出青年学者”称号。主要研究方向为绿色新能源纳米材料、燃料电池、金属-空气电池催化剂的绿色仿生合成及性能研究。

  
  

  
  

  杨林（通信作者），河南师范大学化学化工学院教授，博士生导师。毕业于中国科学院兰州化学物理研究所，获物理化学博士学位。2008年任河南师范大学副校长，教育部“绿色化学介质与反应”重点实验室副主任。1989—2002年先后在德国布伦瑞克科技大学、德国哈雷大学和香港中文大学国家公派访问学者或客座研究员。主要研究领域是无机纳米结构材料的仿生合成及其在能源存储与转化中的应用。在Chem. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.等国际期刊发表论文260多篇。

  
  

  
  

  张久俊（通信作者），福州大学材料科学与工程学院和上海大学可持续能源研究院教授，博士生导师，加拿大皇家科学院、加拿大国家工程院和加拿大工程研究院三院院士，国际电化学会会士、英国皇家化学会会士，国际电化学能源科学院（IAOEES）创始人、主席兼总裁，加拿大联邦政府国家研究院前首席科学家。主要研究领域为电化学能源存储和转换，包括燃料电池、高能电池、H₂O/CO₂/N₂电解和超级电容器等；发表600多篇同行评审论文，2014—2022年连续9年入选科睿唯安“全球高被引科学家”。

  
  

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  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目前已被收录的国内外重要数据库包括SCIE、EI、Scopus、CSCD等；入选“中国最具国际影响力学术期刊”榜单。2025年6月发布的爱思唯尔CiteScore为48.1，在2个学科（材料科学、化学工程）蝉联首位。2025年6月发布的JCR影响因子为36.3，在全球电化学学科排名第二。EER目前的文章篇均下载量超过5 400次。

  
  

  编委团队

  主编

  

  张久俊    

  • 中国工程院院士（外籍）

  • 加拿大皇家科学院院士

  • 加拿大工程院院士

  • 加拿大工程研究院院士

  
  

  
  

  孙学良    

  • 中国工程院院士（外籍）

  • 加拿大皇家科学院院士

  • 加拿大工程院院士

  

  执行主编

  

  孙书会

  • 加拿大皇家科学院院士

  • 加拿大工程院院士

  
  

  

  李喜飞 

  • 国际电化学能源科学院副主席

  • 英国皇家化学会会士

  

  副主编

  • Nicolas Alonso-Vante

    法国  法国普瓦提埃大学

  • Gillian Goward

    加拿大  加拿大麦克马斯特大学

  • Yunhui Huang（黄云辉）

    中国  华中科技大学

  • Xiaoyan He（何晓燕）

    中国  上海大学

  • Aijun Li（李爱军）

    中国  上海大学

  • Jian Liu（刘健）

    中国  加拿大不列颠哥伦比亚大学

  • Radenka Maric

    美国  美国康涅狄格大学

  • Jinli Qiao（乔锦丽）

    中国  东华大学

  • Takayoshi Sasaki

    日本  日本国家材料研究所

  • Yuyan Shao（邵玉艳）

    中国  美国太平洋西北国家实验室

  • Stefania Specchia

    意大利  意大利都灵理工大学

  • Guoxiu Wang（汪国秀）

    中国  澳大利亚悉尼科技大学

  • Jiajun Wang（王家钧）

    中国  哈尔滨工业大学

  • David P. Wilkinson

    加拿大  英属哥伦比亚大学

  • Minghong Wu（吴明红）

    中国  上海大学

  
  

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  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：作者提供

  编辑：全海芹

  初审：全海芹、陈昕伊

  复审：何晓燕

  终审：孙书会、李喜飞、徐海丽

  
  

  
  

Pubdate： 2026-03-26    Viewed： 494