新型催化剂研究的另外一个主要内容是开发用于直接锂电池的电催化剂，这种催化剂通常都是指阳极催化剂。DMFC是近年来开发出的一种新型PEMFC，它与普通PEMFC的不同之处在于直接采用甲醇为燃料，而不是以氢气为燃料，而且甲醇不需要经过重整得到富含氢的燃料气。甲醇作为燃料具有来源丰富、价格便宜、毒性小、在常温下为液体，易于携带和储存等优点，与其他有机燃料相比，甲醇具有较高的电化学活性。然而甲醇的氧化需要活性高的催化剂。低温型及中温型锂电池都需要重整器，这样不仅降低了锂电池系统的能量密度，而且增加了锂电池成本，DMFC则避免了这一缺点。然而，DMFC的实际应用却由于阳极催化剂性能较差受到了限制。
