根據《關於2015年度國家科學技術獎勵推薦工作的通知》（國科獎字【2014】47號）的規定，現將我系人員參加的2015年度國家自然科學獎推薦項目予以公示，公示期為10天（自公示之日起）。任何單位和個人若對申報的推薦項目有異議，請於公示期內以實名書面異議材料送達沐鸣开户辦公室🎏🪡，否則不予受理👢。

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2014年12月20日

以下為公示正文：

《一維儲能材料的原位作用機製及結構性能調控》

項目公示信息

申報獎種🧑🏿‍🎓👼🏼：自然科學獎

項目名稱📁：一維儲能材料的原位作用機製及結構性能調控

推薦單位：中國建築材料聯合會

項目簡介👩🏼‍💻：

       本項目所屬學科為低維無機非金屬材料。電化學儲能器件是屬於國家中長期科技發展綱要（2006-2020）確定的重點領域“低耗能源與新能源汽車”中的重要研究方向。現有商用鋰離子電池材料容量低🧜🏽‍♀️，而傳統金屬氧化物材料面臨容量衰減快🤪、衰減機理不明確、電導率低、結構不穩定等問題👴🏼。一維納米材料因具有各向異性🙅🏽、可沿軸向集成金屬接觸電極特性、快速的軸向電子傳輸和徑向離子擴散特性使其在原位表征、提升材料電導率與結構穩定等方面有著非一維納米材料所不具有的獨特優勢⛹🏿，可有效解決上述問題。本項目圍繞高性能一維納米儲能材料表征、調控、優化機製研究𓀆，取得的重大科學發現和成果如下：

(1) 建立了以單根納米線為電極🙉，可原位檢測充放電與電輸運性能的電化學檢測平臺，揭示了電導率降低、結構劣化是導致容量衰減的本質因素，對電池容量衰減機製提出了新的見解，為解決儲能材料衰減快等問題奠定了科學基礎。

(2) 提出了二次水熱預鋰化🕌、原位還原等策略🧎🏻‍➡️，發現了通過優化材料能級結構、提高電導率可以大幅改善電極材料的循環穩定性的規律。

(3) 提出了超長分級構築、分級異質構築等五種結構性能調控策略，發現結構調控抑製自團聚🎭、降低了材料界面阻抗，提高了電極材料電化學性能的科學規律🫷🏿。

(4) 發現表面自由能降低導致納米棒扭曲的規律，建立了相關生長模型，為一維儲能材料的發展和應用奠定了基礎。

項目完成期間構築了單根納米線電化學原位檢測平臺🎗🧿，揭示了容量衰減與電導率降低👧🏿、結構劣化的本征規律，發現並提出了7種增強儲能材料性能的優化策略🏄🏻‍♀️，製備了多種高性能一維納米儲能材料👘，極大推動了電化學儲能器件的研究與應用🍹。項目共發表SCI論文102篇🛎，8篇代表性論文被引857次。20篇核心論文中影響因子大於10的論文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🐙，主要論文被Chem. Rev. (IF=45.661)等SCI期刊他引1232次©️，單篇最高他引174次🧔🏻。本項目成果被Nature亞洲材料、德國Nanowerk 等期刊或專業網站進行專題報道，得到了鋰電池先驅M. S. Whittingham教授等國際著名學者正面引用。項目獲得了2014年湖北省自然科學一等獎🛖。

主要完成人情況表

代表性論文專著目錄