报告摘要
减少容量衰减、提高能量密度及倍率性能是当前电化学储能器件发展的国际性难题, 研发新型高性能纳米储能材料及其器件是解决这一难题和发展高功率密度、高能量密度及高循环稳定性的下一代动力电池的有效途径之一。纳米线电极材料因具有独特的各向异性、快速的轴向电子传输和径向离子扩散等特性使其在纳米线储能器件的组装、原位表征等方面有着块体材料所不具有的独特优势。本研究通过设计组装单根纳米线全固态电化学储能器件, 结合原位表征技术, 揭示了电化学储能器件容量衰减与电极材料电导率降低、结构劣化之间的内在规律。基于该规律, 一方面从改善纳米线电极材料本征性能入手, 提出并实现了纳米线化学预嵌入、拓扑取代、取向有序化等性能优化策略, 显著提高了电极材料的电导率及其电化学储能器件的循环稳定性和倍率特性；另一方面从抑制纳米线电极结构劣化入手, 设计构筑了纳米线分级结构和一维自缓冲纳米杂化结构, 并对其构筑原理进行了研究, 显著增加纳米线的比表面积和电化学活性位点, 大幅提高了纳米线储能器件的能量密度、功率密度以及器件可靠性, 为纳米线电化学储能器件的发展和应用奠定基础。

麦立强教授简介
麦立强，武汉理工大学材料学科首席教授，博士生导师，武汉理工大学-哈佛大学纳米联合重点实验室执行主任，国际刊物J Nanosci Lett副主编。2004年获武汉理工大学材料学专业博士学位，随后留校任教，其间于 2006-2007、2008-2011分别在美国佐治亚理工学院王中林教授课题组、哈佛大学CM Lieber教授课题组从事博士后、高级研究学者研究。主要从事纳米线储能材料与器件研究，率先设计组装了单根纳米线全固态电化学储能器件，原位表征和揭示了纳米线电极容量衰减的内在规律。发表SCI论文89篇，包括1篇Nature Nanotechnol，2篇Nature Commun，2篇Adv Mater，1篇J Am Chem Soc，10篇Nano Lett，被Nature亚洲材料网站、德国Nanowerk网站、美国权威替代能源网站等作专题报道。主持国家重大基础研究计划课题、国家国际科技合作专项、国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才计划等20余项科研项目；已授权国家发明专利16项；获全国优秀博士学位论文提名、全国大学生“挑战杯”特等奖指导教师、湖北省自然科学优秀学术论文特等奖等。