中文摘要：

多年从事钙钛矿类无机功能材料的研究工作，在Science、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Mater.、Appl. Phys. Lett.、Phys. Rev. B等学术期刊上累计发表论文60余篇，被引400余次。研究发现一类新型的双钙钛矿Sr2Mg1-xMnxMoO6固体氧化物燃料电池阳极材料，可直接应用于天然气燃料，在解决积碳和硫中毒等关键问题上取得重大突破，这一成果2006年全文发表在Science上，同年Nature"研究亮点"做了专题报道。采用无机-导电高分子复合体作正极材料，成功研制了快速充电磷酸铁锂二次电池，3-6分钟可充至理论容量的80%以上。利用水热法选择性合成形貌可控的纳米铋酸铁、锰酸铽等重要多铁性磁电功能材料。发现二元稀土锰酸盐复合体系低场磁电阻增强效应；系统研究了Sr2FeMoO6体系错位率对磁性、电性和隧穿磁电阻效应的影响。

结论摘要：

本项目主要研究锂离子动力与储能电池和固体氧化物燃料电池的关键电极材料，通过材料的设计、优化和合成，获取优异的电化学性能，并对机理进行了研究。主要开展了以下几方面的研究 1、锂离子电池正极材料 (1) 研究开发了具有自主知识产权的导电高分子复合磷酸铁锂，采用聚吡咯、聚苯胺等与磷酸铁锂复合，制备无机-高分子复合型正极材料，获得了优异的比容量、倍率性能和循环性能，对复合改善性能的机理进行了研究。 (2) 高性能磷酸钒锂的研究通过包覆、掺杂等方法对Li3V2(PO4)3（LVP）进行改性，以提升其电化学性能。采用双碳源溶胶-凝胶法制备了LVP/C材料，发现双碳源效果显著；提出了Nb改性LVP时是以NbOPO4形态存在，低含量Nb的引入可改善LVP的电化学性能；采用SiO2改性LVP，有助于循环性能的提高；对Fe、V和Na掺杂LVP/C材料的性能及其作用机理进行了研究。 (3) 高容量富锂正极材料研究在传统溶胶-凝胶法的基础上，通过改变螯合剂或采用表面活性剂等，制备出具有良好循环性能的多孔纳米富锂正极材料，多孔结构可大大增加电极与电解液的接触面积，有利于锂离子的储存与传输。 2、锂离子电池负极材料的研究重点研究了以MoO2为主的高容量氧化物负极材料。设计多种特色合成方法，构筑了不同结构的MoO2材料，如具有分级结构MoO2纳米材料、超细MoO2纳米团簇、自组装分级结构MoO2/石墨烯，均具有很高的比容量和非常优异的循环稳定性。此外还研究了自组装分级结构的Mn2Mo3O8/石墨烯和Fe2Mo3O8/石墨烯纳米复合材料、介孔CoO纳米盘、多孔MnO/C复合纳米材料以及具有同轴结构的导电高分子/碳纳米管/SnO2复合负极材料，均获得了优异的电化学性能，并对性能增强机理进行了研究。 3、固体氧化物燃料电池（SOFC）的研究研究了SOFC新型双钙钛矿Sr2MMoO6（M = Mg, Cr, Mn, Fe, Co, Ni）阳极材料，同时研究设计了阳极和阴极材料均采用Sr2MMoO6的对称型SOFC。首次提出了“热电型SOFC”的概念，将热电材料和SOFC联用，以获得额外的热电电压，提高燃料利用效率。研究探讨了热电材料NaCo2O4、Ca2Co2O5和Ca3Co2O6等作为SOFC的阴极，通过实验验证了热电电压的产生，获得了优异的输出功率。