1.单原子电催化材料的可控制备及性能研究

近年来，单原子材料在电催化领域获得了极大的关注。单原子材料能够实现原子利用率最大化，因具有极大的表面自由能而在制备和催化过程中容易团聚失活，所以需要特定位点对金属单原子进行锚定；同时，由于金属单原子和载体之间的强相互作用，其活性和载体的性质也有极大的关系，可以通过电子工程、界面工程对载体进行修饰和功能化来影响其稳定性和活性；除此之外，单原子材料明确的活性位点对于理解电催化反应中的构效关系具有重要意义。因此，如何通过实验的方法精确、稳定地制备单原子催化剂，并系统地对其在电催化反应中（ORR、OER、HER）的性能进行研究，从而推动相应电催化反应的发展和进步，这具有重要的科研意义。

2.钙钛矿太阳能电池的功能材料制备其器件性能调控：

太阳能电池是直接将太阳能转变成电能的装置，太阳能电池的发展经历了三个阶段。其中钙钛矿太阳能电池由于制备工艺简单，成本低廉等优势受到了人们的广泛关注。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从最初报道的 3.8%发展到现在的 25.5%，在效率上追平了发展数十年的多晶硅太阳能电池和化合物薄膜太阳能电池，从而成为最具有商业应用前景的新一代太阳能电池技术。本课题组以提高器件的效率和稳定性为最终目标，对以下内容进行了研究：

（1）电子传输层的绿色低温制备；

（2）钙钛矿薄膜结晶生长调控；制备新型2D钙钛矿材料；

（3）碳基电极材料的应用；

（4）优化器件结构，制备新型叠合钙钛矿太阳能电池。