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氢能社会
各国储氢之路— 中美占据半壁江山!
更新时间:2019-6-19 8:11:10     来自:材料人  【打印此页】  【关闭

前言:储氢材料(hydrogen storage material)具有储氢密度高、吸放氢速度快、操作条件温和、可逆性好、寿命长等特性。随着储氢材料的发展,已由前期的金属与金属合金体系逐渐发展为以轻质元素氢化物(如硼氢化物、氨基化合物、氨硼烷及其衍生物等)和多孔吸附材料为主导的材料体系。

随着工业的发展和人们物质生活水平的提高,能源的需求也与日俱增。由于来自化石燃料(如煤、石油和天然气等)不可避免地污染环境 ,再加上其储量有限,所以寻找可再生的绿色能源迫在眉睫。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体,正引起人们的广泛关注。氢是洁净的能源载体,但氢的安全、高效存储是氢能大规模应用中的技术瓶颈,也是近二十余年来材料研究领域最具挑战的课题之一。

储氢材料(hydrogen storage material)具有储氢密度高、吸放氢速度快、操作条件温和、可逆性好、寿命长等特性。随着储氢材料的发展,已由前期的金属与金属合金体系逐渐发展为以轻质元素氢化物(如硼氢化物、氨基化合物、氨硼烷及其衍生物等)和多孔吸附材料为主导的材料体系。材料的组成、结构、性能的关联性或成为储氢研究的核心。笔者通过Web of Science 搜索hydrogen storage检索到相关文章127930篇,下面盘点截止2019年6月10号以来的发文情况。

一、研究方向

储氢材料涉及的研究方向比较广泛,在化学、工程类、能源、材料科学,电化学、物理学等领域都有涉及。其中包括对金属与氢的键合作用的理论计算和氢化物的结构分析,各类材料储氢机理分析及非可逆可控制氢储氢材料和氢源系统研究。

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二、发文数量随时间分布情况

从储氢材料全球出版年份发文数据中我们可以看到,储氢领域的科研热度并未放缓,从2017年以来年发文数量约10000篇。国内发文增长和国际变化保持在相同的态势下,可以看出中国的科研力量在储氢材料领域的投入相对可观。从图中可以看出:中国整体发文量占到全球的约1/5,国内科研工作者在储氢材料的研究贡献将是带动其持续保持增速的良药。

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三、发文地区随时间分布情况

中国对储氢的研究做出多大贡献呢?答案是非常大!

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我们看一下储氢材料领域不同地区被SCI收录的文章数量,上图中给出了排名前10的地区数据。中国发文数量为18803篇文章,占14.7%,超越第二名的美国的18127篇(14.2%)中国发文总量远超第三名日本的7147(5.6%)篇。另外,德国和印度分别以5106和4106篇的战绩位列第四和第五名。发文数量TOP 10中亚洲共有4个国家上榜,这也说明亚洲在储氢研究领域科技实力的增长。

可能你会觉得,发文数量多没什么了不起,都可以灌水的。那么,我们以一个更公允的标准来评判各国家/地区的质量----ESI高被引论文。

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储氢材料入选ESI高被引的文章共1449篇,其中中国以557篇的成绩,占总文章数量的38.4%,位列第一。美国、德国、日本,分别以410、108、97和89篇的成绩位列第二到第四名。这样看来,中国不仅是论文数量的产出高,高质量文章的产率也相对较高,当然,我们与美国的差距也是很小,可以说在储氢材料领域中美的研究占据了世界的半壁江山。在发文数量TOP 10的地区中,加拿大和意大利未再进入高被引前10名,反而新加坡和澳大利亚进入了高被引文章数量的TOP10系列。亚洲地区进入高被引TOP10的比例达到50%,和发文数量占比相比,亚洲在储氢科研实力方面 增强明显。然而法国的高被引论文输出表现不佳,跌至第10名。

四、发文期刊情况

应该如何选择适合自己的期刊是一件头疼的事,我们来看下这么多文章都投到了哪些期刊?

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在收录储氢材料的期刊中,高质量的文章有多少呢?

在我们检索的127930篇文章中,高被引文章1449篇,占比仅1.13%。笔者不仅又感慨道科研不易,且行且珍惜啊。下面一起来看一下高被引文章收录情况 。

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我们对收录储氢材料文章最多的20个期刊进行了统计,并且统计了高被引文章产出最多的期刊TOP20。我们可以发现International Journal of Hydrogen Energy ,JACS,无论在发文数量还是在高被引的数量中都能够排进前十名。相比之下,Angew. Chemie虽然发文数量上不占优势,但在高被引论文数量中表现的依旧强势,仅次于Energy Environmental Science 、Advanced Materials。International Journal of Hydrogen Energy中 收率11356篇相关的研究文章,其中137篇入选ESI高被引文章,仅占该期刊中相关文章的1.2%。Journal of Materials Chemistry A收录了1153篇相关的文章,而且其中有33篇入选ESI高被引论文,占该期刊中相关文章的2.9%。JACS收录了623篇相关文章,而且其中有107篇入选ESI高被引论文,占该期刊中相关论文的17.2%。Angewandte Chemie International Edition 收录414篇相关的文章,而且其中有69篇入选ESI高被引论文,占该期刊中相关文章的16.7%。相比之下,传统化学类顶刊 JACS,Angewandte.在发文数量及高被引文章的输出中更具有优势。

另外需要指出得的是:不靠发文数量只靠质量取胜的期刊,真是自身硬实力了,比如Nanoscale 、Energy Environmental Science、Science等。

五、各机构贡献情况

在全球竞争激烈的排名下,几家机构脱颖而出呢?

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我们从总发文量及高被引发文量前10的机构可以看出,无论从数量还是质量来评判,中国科学院近几年的表现都可圈可点。总体而言,除了中国科学院系统,中国科学技术大学、清华大学、浙江大学、纷纷进入高被引论文TOP 10行列中。值得注意的是中国科学技术大学虽然发文量排名未进入世界前10,但是高被引论文数量却进入了TOP 10之列。我们从研究机构的地区来看高被引机构贡献TOP10中亚洲占有六席,笔者不经感慨到下一次工业革命的发起者或许是来自亚洲。

最后分享10篇高被引论文,希望对大家的科学研究有些帮助。

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