随着工业的发展与社会的进步，人们对于能源的需求日益增长。然而，化石燃料的过度消耗会给全球气候带来不可逆的破坏，例如温室效应，酸雨等灾难性气候。当今，各个国家都在推动新型无污染的绿色能源发展，着力推动能源结构调整。2020年，我国明确提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的“双碳”目标，凸显了清洁能源领域的研究意义。在各种类型的能源中，氢能作为一种清洁而且能量密度极高的二次能源，有望在将来成为一种通用的能量载体。通过使用风能、太阳能和潮汐能等可再生能源的水电解制氢是一种清洁且可持续的方式，将其与氢燃料电池联用可以实现水-氢/氧循环，这对未来的可再生能源计划至关重要。在此基础上进一步将CO₂引入，通过电化学还原CO₂将物质循环拓展至C/H/O大循环，则有望从根本上达成碳中和。

课题组主要研究内容

       本课题组以面向碳中和的清洁能源电化学转化为研究重点，聚焦于氢燃料电池、电解水制氢、CO₂还原等关键清洁能源转化技术，围绕催化剂设计、反应机理研究、器件开发开展工作，研究涵盖氧还原反应（ORR）、氧析出反应（OER）、氢析出反应（HER）、二氧化碳还原反应（CO₂RR）等核心反应。课题组以高性能催化剂的设计为纽带，通过反应机理研究指导催化剂设计，通过器件集成推动催化剂的应用，力图实现电能和化学能之间的高效转化，为碳中和提供方向。

课题组近年来代表性成果