3.2.1锂离子电池及其先进储能材料

研究储能用大容量型锂离子电池及其电极材料和高功率、大容量型锂离子动力电池及其电极材料，并研究锂离子储能和动力电池组的设计、结构和性能，制备各种型号和不同用途的锂离子动力电池，与湖南科力远新能源股份有限公司、湘潭电化科技股份有限公司、湖南汇通科技有限责任公司以及湘潭电机股份有限公司展开产学研合作，推动高功率锂离子动力电池及其关键材料的产业化。

3.2.2超级电容器及其新型储能材料

围绕电动汽车等战略性新产业对超级电容器能量密度和功率特性的新要求，在孔微结构设计和调控的基础上，探讨纳米级介孔/微孔分层次组合、孔微结构演变和性能的变化规律，发展一种孔径严格可控、具有合适比表面积、与电解质匹配性好、电化学性能优良，既有离子快速传输的直的介孔通道，又在介孔通道壁上有大量纳米级孔存在而具有超高比电容的介孔/微孔分层次组合局域石墨化有序纳米阵列新型多孔碳材料，并通过对其储能机理和超级电容特性的研究，制备性能优良的超级电容器，推动和促进我国高比能超级电容器和新型多孔碳材料的发展，并由此推动我国电动汽车产业和储能产业的发展。

3.2.3燃料电池及其电催化材料

主要研究质子交换膜燃料电池（PEMFC）和直接硼氢化钠燃料电池（DBFC）。通过不同的制备方法（包括反相微乳液法、水热法、模板法、直接还原法等）制备以Pt、Au为主的纳米贵金属-贱金属合金或贵金属/贱金属复合材料的催化剂，并研究催化剂的催化性能、电池的功率密度、能量转换效率及催化剂的成本。将催化剂、电极材料及燃料组装成燃料电池，测试电池的输出功率密度和输出电压，并研究液体燃料(NaBH₄)浓度及介质对电池性能的影响。

3.2.4 钠离子电池及其新型储能系统

钠离子电池具有资源丰富、成本低廉、环境友好等特点，被认为是替代锂离子电池作为下一代电动汽车动力电源及大规模储能电站配套电源的理想选择。鉴于钠离子电池的比容量、电压等电性能既取决于材料的电化学性质，又与材料的结构和晶型有关，因此设计和探索一类既有利于钠离子传输，即钠离子扩散阻力小，又具有高容量、高稳定性和高电子导电性的材料是钠离子电池发展的关键。在此基础上，制备高性能钠离子电池，并应用于储能和动力电池领域。