EES 文章合集 – 燃料电池

本文是Energy & Environmental Science期刊围绕燃料电池与电化学能源转换领域前沿进展的精选文章合集。研究背景方面,燃料电池技术是清洁能源的关键方向,但面临材料稳定性、传质效率、低温性能等挑战。研究目的旨在探讨质子交换膜燃料电池(PEMFC)、质子导电固体氧化物电池(P-SOCs)及锌空气电池等器件的核心问题,包括空气电极与氧还原催化剂设计、膜电极组件在高温下的稳定性、气体扩散层微结构优化,以及多物理场与人工智能结合的电池建模方法。结论指出,通过N/P共掺杂碳催化剂配位效应可显著提升低温氧还原动力学;非溶剂诱导相分离技术可设计双峰孔隙扩散层以改善传质和水管理;高温下膜电极的衰减机制被系统总结,提出改进策略;结合AI和多物理场建模可实现数字孪生框架,全周期预测电池性能。整体表明当前燃料电池研究正向高效率、低温化、智能化方向发展,涵盖从材料、界面、传输到数字化设计的多层面突破。