紧跟国民经济发展和科技前沿，确立科研特色方向

20世纪90年代中期，我们紧跟国民经济发展和国际科研的新动向，开展镍金属-氢化物电池（Ni-MH）新型负极材料研究。

当时，国内外对Ni-MH负极材料已经进行了大量研究，具体从何处着手是首先要解决的问题。大量的文献和国内外实际调研发现：军工部门为某地导弹更换电源需要-40℃下的0.2C放电的Ni-MH，要求放电容量是常温的40%。显然，研制超低温的新型负极材料是技术关键。我们从金属（包括合金）储氢的基本原理——压力-浓度-温度等温曲线（P-CT）出发，所有文献中的P-C-T曲线都是常温的，根本没有低温的，更不用说-40℃的了，但是常温的P-C-T曲线仍然是工作的理论基础，必须深刻理解其本质才能加以应用。

Ni-MH电池的充/放电过程中，H+是电荷载体。在超低温下，H的解吸附是影响放电过程的关键因素。P-C-T曲线告诉我们：提高负极材料在超低温下的平衡压力才能有更多的H被解吸附。据此，运用某些稀土元素特性和非化学计量比原理，制备出低温新型负极材料，组装8Ah容量的Ni-MH，-40℃下0.2C放电，达到室温容量80%以上。此工作在军事预研项目验收时，被评为超额完成任务的创新成果。我曾应邀在乌克兰、法国巴黎和日本横滨召开的储氢和Ni-MH电池国际会议上作报告，受到广泛的关注。

在21世纪初，众多新能源电池中，锂离子电池（LIB）呈现异军突起、最接近在交通工具上应用的态势。但是，研究得最多的正极LiCoO2体系仍然存在着安全问题，国内外都时有手机用LIB电池爆炸的事件，在改进LiCoO2体系性能的同时，开展新体系的研究势在必行。(www.xing528.com)

LiFePO4是美国Goodenough研究组1997年提出的LIB电池新型正极材料，具有放电电压稳定、安全性好、Fe较Co资源丰富等优点。但是电导率低和Li离子扩散系数低是其固有的缺点。减小颗粒（纳米化）、掺杂、与C复合等方法综合运用是克服其缺点的有效方法。必须深刻认识LiFePO4中的Fe是+2价的并在制备过程中防止其氧化是一个技术关键。掺杂的元素应遵从离子半径尽可能与被取代元素相近的原则。我们开展LIB电池正极材料研究的时间不是很长，但受到了国内外同行的关注，应邀在印度出版的《Current Topics in Electrochemistry》一书中发表综述评论文章《Supervalent doping of LiFePO4 with special rare earth ions》。

随着国内外关于能量存储和转换研究工作的蓬勃发展，我们又开展了电化学超级电容器材料的研究，水热法合成了多孔Mn3O4，自1995年1月发表以来，国际上已引用了几十次。