随着经济的高速发展，人类面临着环境污染和资源短缺两大危机，因此亟需发展可持续能源技术。燃料电池被认为

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随着经济的高速发展，人类面临着环境污染和资源短缺两大危机，因此亟需发展可持续能源技术。燃料电池被认为是21世纪新一代的发电技术，它通过燃料（氢气、甲醇和甲酸等）和氧气发生的电化学反应，将储存在燃料中的化学能直接转换成电能，是一种清洁、高效、有潜力的能量转化装置。

质子交换膜燃料电池的重要材料之一是电极上使用的电催化剂，用于催化燃料或氧化剂的电化学反应，其中阴极的氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction，ORR）的反应动力学缓慢，需要使用大量的贵金属催化剂，导致燃料电池成本的进一步提高。目前广泛研究和应用的是铂基氧还原催化剂，但是铂基氧还原催化剂存在着诸多问题：（1）催化活性无法满足现有需求；（2）抗毒能力差，寿命短；（3）铂资源开采量低和价格昂贵等。上述问题制约了燃料电池的大规模商业化发展。本课题组的研究重点是催化剂的结构设计及性能研究。通过铂与银等金属形成双金属氧还原催化剂，基于DFT理论计算分析，结合对纳米材料的粒径控制、形貌控制和碳载体选择和改性等措施，制备兼具高ORR催化活性、低铂用量和优异的耐久性的铂基氧还原催化剂，推动燃料电池的商业化发展。

基于氧离子传导的固体氧化物燃料电池(SOFC)是目前研究的热点，它既可以做固定电源，又可以做汽车、电脑、手机等的小型移动电源。但SOFC只可进行能量转化、无法进行能量存储，电池的运行需要源源不断的消耗化石燃料，这些缺点限制了SOFC的应用。本课题组通过将SOFC与储氢材料结合，在电池原理和结构上创新，开发二次SOFC，实现了传统SOFC的可充性。二次SOFC兼顾成本与能量密度，有望在未来规模储能中得到应用。