近年來，納米硅基負(fù)極材料因具有高比容量而引起了人們的極大關(guān)注。我們發(fā)展了低溫熔鹽熱體系，該體系通過還原SiCl4、SiO2獲得了高性能納米Si復(fù)合材料；利用化學(xué)去合金化反應(yīng)制備了多孔Si材料。為進(jìn)一步緩解硅的體積膨脹問題，我們使用熔鹽熱還原富硅生物質(zhì)竹葉獲得了高性能Si@C復(fù)合材料，利用氧化還原反應(yīng)制備Si@C以及Si-Ge等復(fù)合材料。通過高分子輔助的自組裝過程，制備了微納結(jié)構(gòu)的Si/石墨烯，Si/石墨烯/石墨等復(fù)合負(fù)極材料。

Li-S（Se）系列電池具有較高的能量密度，但如何解決S的溶出是關(guān)鍵點(diǎn)。我們通過可控?zé)峤夥ǐ@得了微孔碳，實(shí)現(xiàn)了物理限制固硫；利用多種硫化物與硫分子的鍵連作用實(shí)現(xiàn)化學(xué)固硫；利用形成S-Se固溶體，S-P分子能有效地抑制硫溶出。

此外，我們研究的混合離子水電池（LiMnO2/NaTi2(PO4)3）作為一種清潔能源代表，其能量密度略高于鉛酸電池，無污染，充放電速度快，具有取代鉛酸電池的潛力。

總結(jié)：1.Si。如何降低成本制備納米硅粉，以及將納米硅粉、石墨以及“粘合劑”非晶碳制備成分布均勻的維納結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，是需要研究解決的問題。2.Li-S（Se）。除了硫化鋰的溶出問題，還需解決金屬負(fù)極的枝晶問題以保證安全性。3.水系電池。水系離子電池因采用中性鹽水溶液作為電解質(zhì)，安全性能高，比傳統(tǒng)水系電池鉛酸電池更加環(huán)保（無污染），能夠在大型儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)自行車、低速電動(dòng)車以及電動(dòng)大巴車等領(lǐng)域取代鉛酸電池。