随着化石燃料掠夺式地开采以及燃烧产物所带来的环境问题日益严峻，发展新型能源转换技术是实现绿色、经济、可持续发展理念的重要举措之一。其中，电解水制氢和锌-空气电池作为实现电能和化学能相互转换的两种典型的能源转化技术备受关注，而动力学缓慢的氧功能反应（包括OER和ORR）是制约上述两种能源转换技术规模化应用的关键。开发高效的氧功能催化剂可以有效降低OER和ORR反应的过电位，提高能量转换效率，从而解决氧功能反应动力学缓慢的问题。在众多催化剂中，碳基材料因其具有来源广泛、较好的导电性、形貌多样以及易功能化修饰等特点，在能源转化技术领域中脱颖而出，呈现出广阔的应用前景。构筑廉价且具优良催化性能的碳基氧功能催化剂对推动电解水制氢和锌-空气电池工业化进程具有重要的意义。
为了降低碳基氧功能催化剂的成本、促使催化剂活性多功能化，课题组通过负载过渡金属及其衍生物、异原子掺杂以及包覆等策略对碳材料表面微观结构进行精准调控，提出了多角度改性策略，丰富了活性位点的种类，进而提高了碳基氧功能催化剂的多功能性，实现了优异的OER、ORR和OER/ORR双功能电催化性能，利用第一性原理计算探讨了其高催化性能的本质原因，并探究了此类材料在电解水和锌-空气电池中的应用。

蒋仲庆，教授，博士生导师。中国科学院等离子体物理研究所博士，美国德克萨斯大学奥斯汀分校博士后。一直致力于低温等离子体技术在新能源材料与器件中的应用和基础研究。围绕低温等离子体技术开展了等离子体发生器研制、低温燃料电池关键材料聚合膜和电极催化剂的合成及反应机理、电催化反应机理的原位及密度泛函理论计算等方面的研究。近 5 年主持承担国家自然科学基金面上项目及大科学装置联合基金项目各1 项，国家人力资源社会保障部回国人员择优项目1项；作为第1完成人曾获宁波市青年科技奖、宁波市科技进步奖二等奖、宁波市科技进步奖三等奖等奖项，近年来已获得国家发明专利10余项，出版英文学术专著3部，在Advanced Materials, Advanced Science, Angewandte Chemie-International Edition, Journal of Materials Chemistry A等国际期刊发表SCI收录论文130余篇，包括影响因子10以上的top期刊文章20余篇。