材料人报告｜一文读懂锂空气电池领域学术流派、实力分布
锂空气电池基于Li2O2的生成和分解反应，其理论能量密度高达3600Wh/Kg。目前广泛研究的锂空气电池使用金属锂作为负极，多孔空气电极作为正极，正极上往往负载催化剂来降低充放电过程的过电位，电解质采用液体或固体。由于正极反应物为空气中的氧气，可直接从大气中获得，无需存储于电池内部，不仅有效降低了成本，也大大降低了电池的整体重量，从而提高了电池的质量能量密度。
锂空气电池由于其超高的理论能量密度而受到人们的广泛关注，但目前还处于初级研究阶段，能量转换效率低、内部机理认知不够全面、正极电极结构不稳定、负极锂片的腐蚀和分化以及缺乏高效正极催化剂等问题还亟待解决。
锂空气电池科普文章：生活不止眼前的锂离子电池 还有远方的锂空电池
锂空气电池为新兴领域，所以文章数量并不算庞大，SCI收录锂空气电池相关文章共1983篇，其中研究性论文1722篇，综述110篇，会议论文91篇、会议摘要66篇等。
我们首先看一下锂空气电池在2007年-2016年间历年的发文数量
锂空气电池这一概念首次由 Abraham 于 1996 年提出，直到2006年，P.G.Bruce使用正极负载MnO2作为催化剂降低充放电电位，首次报道了具有良好循环性能的锂空气电池，才开启了锂空气电池的研究热潮。
从上图中可以看出，从2007年开始，锂空气电池的研究逐渐兴起，于2011年SCI收录文章数量突破百篇，并于2015年达到496篇的最高值，截止发稿前（2016/11/3）2016年锂空气电池发文为367篇，可以看出,发文量有回落趋势。
当然，我们很有必要看一下全球各国家/地区的发文表现
在全球SCI发文量的对比中，中美两国在此领域研究明显多于其他国家，总发文量相差无几，分别是美国629篇和中国623篇，各占了近三分之一。随后是韩国（254）、日本（201）、德国（154）、加拿大（71）、澳大利亚（56）、英格兰（53）、意大利（48）和新加坡（48）。
此时更应该对比一下各国入选ESI高被引文献的数量
在1983篇文章中，有193篇入选ESI高被引。中美在这个新兴的电池领域保持着数量和质量的优势，但美国略胜一筹。可以看出，虽然中美的发文量相差无几，但ESI高被引文章数量表现出了相当大的差距：美国93篇、中国49篇。
各期刊对锂空气电池文章的收录情况如何呢？
列表中，经典的的电化学和能源期刊赫然在目，Journal of Power Sources不仅收录了最多的锂硫电池文章，在对锂空电池也表现出了极大的兴趣。我们列出了发文数量前25的期刊，其中影响因子超过10的期刊有有5个，分别是Nano Letters（13.779）、Angewandte Chemie International Edition（11.709）、Advanced Energy Materials（15.23）、Journal of the American Chemical Society（13.038）、Energy & Environmental Science（25.427）。
下面我们分别从国际和国内两个角度对比分析下各机构发文的数量和质量
在全球发文量前十的机构中，中科院（156篇）当仁不让，以绝对优势坚守第一。美国阿贡国家实验室（82篇）排名第二，日本产业技术综合研究所（63篇）排名第三，汉阳大学排名第四。另外还有三所中国高校进入锂空电池领域发文量全球前10，中国科学院大学排名第五，复旦大学和南京大学位列第九和第十位。
而在上图的全球机构ESI高被引文献数量对比中，我们会发现排名变动还是比较大的。中科院继续保持第一，但仅以一篇的微弱优势领先于美国阿贡国家实验室。但若参考总发文量，我们会发现，中科院有约10%的文章进入高被引行列，而阿贡国家实验室居然高达18%。有四所中国高校进入该领域全球ESI高被引前25，南开大学和复旦大学分别位列第十一和十二位，中国科学院大学和清华并列第15名。
下面，我们来详细看一下国内机构表现如何
虽然中国整体发文量较大，但从国内各机构的发文数据来看，锂空电池的研究热度远不如锂硫电池、锂离子电池等，研究机构较少，而且每个机构的论文数量也并不多，总发文量超过10的机构不到20家。中科院和中国科学院大学位列前二，苏州大学表现抢眼，以总发文量29篇的战绩排名第7。
上图为中国所有机构的ESI文章数量列表，国内仅有10所高校手握ESI高被引文章。可以看出，除中科院外，各研究机构之间在ESI高被引文章上的数量差别并不是很大。但假若我们考虑到发文总数，会发现南开大学的“性价比”最高，有19.4%的文章入选ESI高被引，其次是清华大学15.4%，然后是复旦大学15%。值得说明的是，小编并未查出“TIANJIN INST POWER SOURCES”的中文名称，非常抱歉。
材料人网在持续跟踪各领域的最新进展，您可以点击如下文章了解更多相关进展：
Nature Materials：促进Li-O2电池在弱溶解性电解质溶液中的液相放电【新能源160511期】
Adv. Mater. 由竹简启发的高能量密度柔性可穿戴Li-O2电池
Adv. Mater.锂电池创新成果：受大自然启发长春应化所开发柔性电极材料
小伙伴你一定想知道，大牛有哪些，请看下期：材料人荐读丨锂空气电池大牛盘点及经典综述推荐
由于小编水平有限，在收集数据和数据分析时难免有遗漏或错误之处，不妥之处，敬请批评指正。
本文由材料人科技情报组装文艺的猫供稿，材料人网编辑整理，欢迎加入材料人编辑部，这里有不一样的舞台。
如果您有成果需要宣传，请联系tougao@cailiaoren.com。
文章评论(0)