近年来，纳米硅基负极材料因具有高比容量而引起了人们的极大关注。我们发展了低温熔盐热体系，该体系通过还原SiCl4、SiO2获得了高性能纳米Si复合材料；利用化学去合金化反应制备了多孔Si材料。为进一步缓解硅的体积膨胀问题，我们使用熔盐热还原富硅生物质竹叶获得了高性能Si@C复合材料，利用氧化还原反应制备Si@C以及Si-Ge等复合材料。通过高分子辅助的自组装过程，制备了微纳结构的Si/石墨烯，Si/石墨烯/石墨等复合负极材料。
Li-S（Se）系列电池具有较高的能量密度，但如何解决S的溶出是关键点。我们通过可控热解法获得了微孔碳，实现了物理限制固硫；利用多种硫化物与硫分子的键连作用实现化学固硫；利用形成S-Se固溶体，S-P分子能有效地抑制硫溶出。
此外，我们研究的混合离子水电池（LiMnO2/NaTi2(PO4)3）作为一种清洁能源代表，其能量密度略高于铅酸电池，无污染，充放电速度快，具有取代铅酸电池的潜力。
总结：1.Si。如何降低成本制备纳米硅粉，以及将纳米硅粉、石墨以及“粘合剂”非晶碳制备成分布均匀的维纳结构复合材料，是需要研究解决的问题。2.Li-S（Se）。除了硫化锂的溶出问题，还需解决金属负极的枝晶问题以保证安全性。3.水系电池。水系离子电池因采用中性盐水溶液作为电解质，安全性能高，比传统水系电池铅酸电池更加环保（无污染），能够在大型储能技术和电动自行车、低速电动车以及电动大巴车等领域取代铅酸电池。
