课题组围绕新型无机功能材料的发现及能源转化与存储应用开展研究,旨在发展无机功能化合物的结构设计新理论及制备新方法,揭示无机化合物中的新奇物理化学性质及全新构效关系,获得应用于能源转换与存储领域的高性能无机功能材料。主要的研究方向包括:
(1)新型无机功能化合物发现
各类无机功能材料是储能、光伏、照明显示和信息存储等应用领域的核心材料,这些材料多为具有特定晶体结构的无机化合物,如LiCoO2之于锂离子电池,GaN之于蓝光LED等。无机新化合物的发现及应用推动着科技前沿的进步,加速了科技产业的革新,意义十分重大。课题组的重要研究方向之一在于,探索具有全新晶体结构及新奇物性的无机功能化合物体系,通过无机固态化学、凝聚态物理、材料科学的多学科交叉研究,揭示功能材料的新构效关系,为无机功能化合物的高效设计制备提供有益借鉴。课题组将重点围绕新型多阴离子化合物(heteroanionic compounds)和硫属化合物(Chalcogenides)的设计制备及应用开展研究。
(2)无机功能材料低温合成新方法
传统的无机化合物合成大多采用高温固相法,所得化合物多为热力学稳定产物,高温反应条件限制了产物的结构多样性。课题组旨在发展各类低温合成方法,包括低温拓扑化学合成及低温新型助熔剂法等,获得高温反应难以获得的新晶体结构及微结构,实现高温产物无法实现的新物性及高性能。
(3)能源转化与存储应用
课题组将拓展无机功能材料的能源转化与存储应用,包括:光电转化、光催化、固态离子导体、热电转化、二次电池等,深入研究材料宏观性能与晶体结构的构效关系,指导高性能无机功能材料探索。