3、提出协同复合和离子输运调控的设计思想，开发多种钠离子嵌入材料和 离子筛隔膜，促进高性能钠离子电池和锂硫电池的实用化。
制备出 O3 型 Ni-Ti 复合氧化物和石墨烯复合氧化铁材料，获得首圈可逆和 稳定性优异的大容量钠离子电池材料；设计出基于 MOF 的离子筛隔膜，抑制多 硫离子穿梭效应，提升锂硫电池储能效率和寿命。相关论文发表于 Energy Environ. Sci.，Chem. Commn，Nat Energy 上（代表性论文 2、3、5），2 篇被 选为 ESI 高被引论文。
代表性论文 论著目录
1. Jian, Z. L.; Liu, P.; Li, F. J.; He, P.; Guo, X. W.; Chen, M. W.; Zhou, H. S.*, CoreShell-Structured CNT@RuO2 Composite as a High-Performance Cathode Catalyst for Rechargeable Li-O-2 Batteries. Angew Chem Int Edit 2014, 53 (2), 442-446.
5. Guo, S. H.; Yu, H. J.*; Liu, P.; Ren, Y.; Zhang, T.; Chen, M. W.; Ishida, M.; Zhou, H. S.*, High-performance symmetric sodium-ion batteries using a new, bipolar O3type material, Na0.8Ni0.4Ti0.6O2. Energ Environ Sci 2015, 8 (4), 1237-1244.
3. Jian, Z. L.; Zhao, B.; Liu, P.; Li, F. J.; Zheng, M. B.*; Chen, M. W.; Shi, Y.; Zhou, H. S.*, Fe2O3 nanocrystals anchored onto graphene nanosheets as the anode material for low-cost sodium-ion batteries. Chem Commun 2014, 50 (10), 12151217.
NPG Aisa MESI 高被引论
文。 2、提出固-固界面催化转化为液-固界面催化的解决方案，加快界面电化学
反应动力学过程，显著提高锂-空气电池储能效率。 发现微量水对锂-空气电池的催化反应机制，实现复合催化剂与水的协同催
化效应，首次将电池充电电位降低至 3.1 V。发展 N-甲基酚噻嗪可溶性催化剂 显著提升锂-空气电池储能效率和稳定性，并确立催化反应机制。相关成果发表 于 Nat. Commn.和 ChemSusChem 上（代表性论文 4、6），1 篇被选为 ESI 高被引 论文。
2. Bai, S. Y.; Liu, X. Z.; Zhu, K.; Wu, S. C.; Zhou, H. S.* Metal-organic frameworkbased separator for lithium-sulfur batteries，Nature Energy, 2016, 1, 16094
项目名称 完成单位
项目简介
2019 年度江苏省科学技术奖项目公示材料
高比能量二次电池关键材料设计、制备与性能研究
南京大学
发展低成本、高比能量的新型二次电池技术进行能量存储与转换，是推动 清洁可再生能源利用和零排放电动汽车发展的有效途径。高性能二次电池关键 材料的设计制备与器件集成是该领域最前沿问题之一，有重大的科学意义和应 用价值。本项目组聚焦高比能量锂-空气电池、锂-硫电池和钠离子电池研究领 域，深入系统研究氧气还原和析出反应（ORR/OER）多相界面高效催化剂、功能 化可溶性催化剂和离子嵌入反应电极等三类典型材料。在材料设计、制备和能 源器件集成等方面形成一系列新机理和新方法，主要的学术成就和贡献如下：
1、提出固态多孔空气电极催化剂的核壳结构、无碳电极和低维多微孔电极 的设计思路，有效提高锂-空气电极的容量、效率和寿命。
发现碳材料在空气电极表面的腐蚀失效机制，设计和构筑碳/RuO2 复合核壳 结构，提升催化剂稳定性的同时实现氧气在电极界面的高效还原/氧化催化；提 出无碳电极和低维多孔纳米结构的设计思路，发展出诸如氧化钌多孔空心球和 微孔单晶二维氧化镍等无碳催化材料，首次实现锂-空气电池的长寿命全充放循 环。研究成果发表在 Angew. Chem. Int. Edit.，Energy Environ. Sci.和
4. Li, F. J.; Wu, S. C.; Li, D.; Zhang, T.; He, P.; Yamada, A.; Zhou, H. S.*, The water catalysis at oxygen cathodes of lithium-oxygen cells. Nat Commun 2015, 6.
本项目的 8 篇代表性论文在 Nat. Energy (IF=46.859)、Nat. Commn. （IF=12.353）、Energy Environ. Sci.（IF=30.06）、Angew. Chem. Int. Ed. （IF=12.102）、NPG Asia Mater.(7.208)、Chem. Commn.（IF=6.290）和 ChemSusChem（IF=7.411）等刊物上发表，得到国内外同行高度评价，被 Science、Nat. Energy、Nat. Commun.、Chem. Soc. Rev.、National Sci.
Rev.、Adv. Mater.等学术刊物 SCI 他引 1050 次，单篇最高 SCI 他引 304 次， 其中 ESI 高被引论文 4 篇。授权专利 4 件。项目成员多次受邀在国际学术会议 上做邀请报告。
主要知识产权 目录
1. 一种基于嵌锂石墨的可充放锂离子氧气电池的制备方法；
201510404087.3；2846472；苏州迪思伏新能源科技有限公司，南京大学；何 平，周豪慎，李翔；有效。 2. 一种基于碳纤维膜集流体的锂空气电池的制备方法； 201310307262.8； 2193682；南京大学；何平，蒋颉，周豪慎，韩民，王珏；有效。