固体氧化物燃料电池是将燃料中的化学能直接转化为电能的电化学能量转换装置。sofc的优点是转换效率高，对环境友好，燃料灵活，不仅可以使用氢，还可以使用各种碳氢化合物甚至碳作为sofc的燃料。sofc的反向操作导致固体氧化物电解电池(SOECs)，其中使用电、水和/或二氧化碳产生富含氢和/或一氧化碳的合成气。sofc和soec与储能单元的结合可以实现电池的功能。因此，固体氧化物电池是一种多功能的清洁能源转换和存储技术。我们的团队一直专注于固体氧化物电池材料的开发和表征。我们的工作还包括固体氧化物电池的微/纳米结构器件的制造。各种原位和非原位表征技术与多尺度多物理化学建模相结合，已被用于了解固体氧化物电池的基本传输机制，从而提高其高转换效率和高功率密度以及稳定性。

氧离子转运膜是一种能产生纯氧或为某些氧化过程提供氧气的电化学装置，可用于大、小型氧化过程。这项技术能够为广泛的工业应用提供大量的资本和电力节约，如综合气化联合循环、脱碳燃料、氧气浓缩、含氧燃料和气转液。当离子转运膜的分离过程与膜一侧或两侧发生的化学反应相结合时，就形成了催化陶瓷膜反应器，在这里可以得到更绿色的化学合成，包括甲烷(CH4)部分氧化生成合成气(H2和CO)， CH4氧化偶联生成C2(乙烯和/或乙烷)，轻烷烃氧化脱氢生成烯烃，CO2热转化为CO，水裂解生成氢(H2)。我们的团队一直专注于开发先进的氧离子传输膜陶瓷材料和制备微/纳米结构的膜器件。各种原位和非原位表征技术和微尺度多物理模型被用于了解膜的基本传输机制，从而提高转换效率和增强稳定性。我们的努力还包括将单个膜升级为膜模块。