能量存储材料：

在电化学电容器电极材料和有机-金属框架配位聚合物研究研究方面承担两项国家自然科学基金。针对电化学电容材料的比电容量和快速充放电性能之间的相互制约问题，合成既有大的比电容，又有快速充放电性能的电极材料是电容材料研究方向的追求目标。在此研究方向完成了以下工作，＜1＞在电容碳基电极材料研究方面发展了“试剂扩散诱导组装法”制备大面积石墨烯基材料的方法。制备了大面积氮掺杂石墨烯膜、石墨烯纤维毡以及沉积于基底的透明石墨烯膜。制得比容量高达202F/g的N掺杂石墨烯材料。此外，以羟胺为诱导剂，采用注射静置诱导组装法制备了大面积的N掺杂石墨烯膜、石墨烯纤维毡，大面积石墨烯膜材料有良好的导热性能，而石墨烯纤维毡具有近200F/g的比电容和高速率的充放电性能。发展了利用锡盐为碳活化剂制备中孔炭纳米纤维的方法，利用该方法生成的中孔平均孔径大于10 nm，并且孔结构可通过控制升温速率调控，制备的材料有良好的快速充放电性能。＜2＞提出了先负载或先成型氧化剂，然后再与导电高分子单体蒸汽（如吡咯）反应的方法制备聚吡咯纤维、复合纤维、复合膜等材料，研究发现制备的导电高分子具有较高的比容量和较快的充放电能力。以磷酸缓冲液为电解液的在基底表面电化学沉积二氧化锰的方法，文献通常采用硫酸钠水溶液为电解液，二价锰离子盐为电解质，用这种方法制备的二氧化锰的比电容大多介于200-400F/g。当沉积的二氧化锰非常少的时候（μg/cm2），其比电容可达700 F/g。近三年在国际期刊Carbon, J. Power Sources, Electrochim. Acta等发表论文10篇，得到国内外同行的良好评价。另外，申报有关碳材料制备方面的专利4项。此外，实验室还利用晶体工程手段，设计合成了一系列的金属-有机框架(MOFs）多孔分子晶态材料，材料具有新颖的拓扑结构, 拥有精确控制的孔道大小、形状，并且具有孔道结构可调控、孔道表面可修饰的特点。该系列材料有望在甲烷或氢气储存中有应用价值。研究内容发表在Dalton, CrystEngComm, Crystal Growth & Design等国际期刊。

实验室积极引进锂离子电池电极材料研究人才，已引进中科院优秀博士毕业生从事锂离子电池电极材料的研究。引进的优秀博士毕业生在攻读博士学位期间，以沥青为主要原料制备了具有特殊微结构的高度石墨化的炭材料用于锂离子电池电极材料，得到了高性能的锂离子电池负极材料，积累了丰富的研究经验。研究成果发表于国际期刊Carbon, Electrochim.Acta等，申报国家发明专利1项。目前，实验室基本完成了锂离子电池研究开发所需的科研条件建设。未来将以煤基产业链的煤焦油、沥青为主要原料制备高性能的锂离子电池负极复合材料的应用基础研究。

能量转化材料：

结合省内优势资源（煤炭、煤层气）的高效利用，实验室于2011年成立了以煤炭和煤层气为燃料的高温固体氧化物燃料电池的研究组。近三年，通过柔性和刚性 引进，送出去学习和请进来指导相结合的方式，快速地培养了研究人员，建立起了研究装置，在较短的时间内就能开展研究并明确了研究方向，该方向的研究目标是 开发以煤炭、低品质煤层气和瓦斯气（甲烷含量35%以下）为燃料的电堆技术。在高温燃料电池的阴极、阳极催化材料方面进行了大量的尝试，合成的催化材料和 文献对比，已达到目前先进水平。甲醇是煤基产业链中的重要化工产品，开展直接甲醇等有机小分子为燃料的低温燃料电池是扩展煤基化工产品应用的重要途径，实 验室在此研究领域完成国家自然科学基金两项和省自然科学青年基金两项。实验室依据炭纳米纤维具有高导电性、纤维组成的堆积孔有利于介质扩散的特点，以炭纳 米纤维、石墨烯以及石墨烯/炭纳米纤维复合材料为载体制备了用于低温燃料电池的阳极催化剂，近三年在国际期刊Carbon, J. Power Sources, Catal. Commun.等发表研究论文10篇，获得授权专利一项，得到国内外同行的正面评价。低温燃料电池的研究将为煤基小分子有机化学品的利用提供一条新的途 径，将化学能直接转换为电能，为开发新一代的便携式移动电源提供技术支撑。此外，还开展了染料敏化太阳能电池研究方面，研究了以二氧化钛和氧化锌为光催化 剂的光降解材料研究，近期开展了染料敏化太阳能电池的研究，并紧跟国际研究前沿进行了有机金属卤化物钙钛矿敏化太阳能电池的研究并取得了系列研究成果。在 Adv. Mater., J. Mater. Chem., J. Power Sources等国际著名学术刊物上发表相关SCI论文20篇。全固态钙钛矿敏化太阳能电池是2012年才兴起的一种新型的太阳能电池，实验室在研究基础 条件还不完备的情况下，通过技术创新，采用与其他课题组不同的方法构建电池器件，如灌注生成有机金属卤化物钙钛法和原位生成钙钛矿法制备了光转换效率达 10%以上的光电池。已在J. Power Sources等期刊发表3篇相关研究论文并申报国家发明专利一项，研究工作的开展使实验室在此新兴研究领域取得了一定的影响。