燃料电池的规模化应用，尚需解决燃料电池成本高、工况下寿命短，以及核心材料电催化剂依赖进口等瓶颈和卡脖子问题。重庆大学魏子栋研究团队针对燃料电池面临的关键科学与技术问题，致力于开展提升燃料电池空气电极性能及低成本化的基础科学问题研究。本综述总结了该课题组过去三十年来围绕低铂和非贵碳基材料，提升空气电极活性与耐久性的研究进展。在铂基催化剂方面，首先阐述了Pt/C阴极催化剂的失活机制；总结了通过调节铂颗粒的纳米结构、修饰催化助剂、开发新型载体材料和精确调控三相界面微环境等，降低铂用量、提升电极性能和利用率的调控机制和制备策略。在非贵碳基催化剂方面，阐述了掺杂碳基催化剂氧还原活性的调节机制和失活机理；总结了致密活性位碳基催化剂结构调控、稳定性增强策略与绿色宏量可控制备策略。综述最后对低成本、长寿命燃料电池催化层结构优化与设计原则，以及面临的挑战进行了总结和展望。
