空氣電極，也稱為氧電極，可以廣泛應(yīng)用在固體氧化物燃料電池（SOFC）、質(zhì)子陶瓷燃料電池（PCFC）、可逆質(zhì)子陶瓷電化學(xué)電池（R-PCEC）、固體氧化物電解池（SOEC）、質(zhì)子傳導(dǎo)型固體氧化物電解池（H-SOEC）等燃料電池以及反向運(yùn)行燃料電池（即電解池）制造領(lǐng)域。
　　在燃料電池中，空氣電極作為陰極，將輸入的空氣中的氧氣與氫離子進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)；在電解池中，空氣電極作為陽極，在電解水過程中進(jìn)行氧化反應(yīng)生成氧氣。空氣電極需要具備優(yōu)良的電子導(dǎo)電性、離子導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性、H2O氧化催化活性、耐久性等性能。
　　燃料電池的功能是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，例如SOFC、PCFC；電解池的功能是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，例如SOEC、H-SOEC；R-PCEC可進(jìn)行化學(xué)能、電能相互可逆轉(zhuǎn)化。這些產(chǎn)品能夠充分利用可再生能源存儲電能，并供應(yīng)氫燃料，在減少傳統(tǒng)化石能源需求、保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面具有重要作用，商業(yè)化應(yīng)用空間廣闊。預(yù)計(jì)發(fā)展到2025年，全球僅SOFC市場規(guī)模即將達(dá)到29.2億美元。
　　空氣電極性能優(yōu)劣直接影響燃料電池或者電解池的電化學(xué)性能、能量轉(zhuǎn)化效率以及使用壽命；PCFC、H-SOEC等工作在較低溫度條件下的裝置，空氣電極上進(jìn)行的氧還原、氧析出等化學(xué)反應(yīng)會放緩，為保證能量轉(zhuǎn)化效率，對其制造材料的性能要求更高；空氣電極成本的高低，直接影響燃料電池、電解池的商業(yè)化應(yīng)用。
　　由以上分析來看，空氣電極材料研究開發(fā)意義重大。我國燃料電池行業(yè)發(fā)展迅速，新型產(chǎn)品不斷被開發(fā)問世，電解池行業(yè)已建設(shè)小規(guī)模示范項(xiàng)目，規(guī)模化發(fā)展步伐正在加快。為推動新型燃料電池以及電解池商業(yè)化速度提升，我國空氣電極材料相關(guān)研究成果不斷增多。
　　香港理工大學(xué)開發(fā)出能夠提升三重電導(dǎo)率的PCFC用多相復(fù)合陰極材料BCCFZ；南華大學(xué)開發(fā)出能夠提高電池功率密度的H-SOFC用陰極材料ZCO尖晶石氧化物；華南理工大學(xué)開發(fā)出能夠提升R-PCEC峰值功率密度、電流密度、循環(huán)穩(wěn)定性的PBCCHf0.1新型空氣電極。除此之外，我國空氣電極材料相關(guān)研究機(jī)構(gòu)還有南京工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、天津大學(xué)等。
   目前在我國以及全球范圍內(nèi)，較多燃料電池及電解池產(chǎn)品仍處于技術(shù)研究或者小規(guī)模實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目研究階段，限制其商業(yè)化的重要因素之一是電極材料以及電解質(zhì)材料的性能和成本。我國空氣電極材料相關(guān)研究成果不斷增多，有望推動新型燃料電池、電解池技術(shù)逐步成熟，為其商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。