根据《关于2015年度国家科学技术奖励推荐工作的通知》（国科奖字【2014】47号）的规定，现将我系人员参加的2015年度国家自然科学奖推荐项目予以公示，公示期为10天（自公示之日起）。任何单位和个人若对申报的推荐项目有异议，请于公示期内以实名书面异议材料送达化学系办公室，否则不予受理。

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2014年12月20日

以下为公示正文：

《一维储能材料的原位作用机制及结构性能调控》

项目公示信息

申报奖种：自然科学奖

项目名称：一维储能材料的原位作用机制及结构性能调控

推荐单位：中国建筑材料联合会

项目简介：

       本项目所属学科为低维无机非金属材料。电化学储能器件是属于国家中长期科技发展纲要（2006-2020）确定的重点领域“低耗能源与新能源汽车”中的重要研究方向。现有商用锂离子电池材料容量低，而传统金属氧化物材料面临容量衰减快、衰减机理不明确、电导率低、结构不稳定等问题。一维纳米材料因具有各向异性、可沿轴向集成金属接触电极特性、快速的轴向电子传输和径向离子扩散特性使其在原位表征、提升材料电导率与结构稳定等方面有着非一维纳米材料所不具有的独特优势，可有效解决上述问题。本项目围绕高性能一维纳米储能材料表征、调控、优化机制研究，取得的重大科学发现和成果如下：

(1) 建立了以单根纳米线为电极，可原位检测充放电与电输运性能的电化学检测平台，揭示了电导率降低、结构劣化是导致容量衰减的本质因素，对电池容量衰减机制提出了新的见解，为解决储能材料衰减快等问题奠定了科学基础。

(2) 提出了二次水热预锂化、原位还原等策略，发现了通过优化材料能级结构、提高电导率可以大幅改善电极材料的循环稳定性的规律。

(3) 提出了超长分级构筑、分级异质构筑等五种结构性能调控策略，发现结构调控抑制自团聚、降低了材料界面阻抗，提高了电极材料电化学性能的科学规律。

(4) 发现表面自由能降低导致纳米棒扭曲的规律，建立了相关生长模型，为一维储能材料的发展和应用奠定了基础。

项目完成期间构筑了单根纳米线电化学原位检测平台，揭示了容量衰减与电导率降低、结构劣化的本征规律，发现并提出了7种增强储能材料性能的优化策略，制备了多种高性能一维纳米储能材料，极大推动了电化学储能器件的研究与应用。项目共发表SCI论文102篇，8篇代表性论文被引857次。20篇核心论文中影响因子大于10的论文14篇，包括Nature Commun. 1篇，Adv. Mater. 2篇，J. Am. Chem. Soc. 2篇，Angew. Chem. Int. Edit. 1篇，Nano Lett. 5篇，ACS Nano 2篇，Mater. Today 1篇，主要论文被Chem. Rev. (IF=45.661)等SCI期刊他引1232次，单篇最高他引174次。本项目成果被Nature亚洲材料、德国Nanowerk 等期刊或专业网站进行专题报道，得到了锂电池先驱M. S. Whittingham教授等国际著名学者正面引用。项目获得了2014年湖北省自然科学一等奖。

主要完成人情况表

代表性论文专著目录