本项目研究是无机化学、材料化学和能源科学原理和技术的综合应用，属于材料科学与化学科学等多学科交叉领域储能材料的应用基础研究。

       在国家自然科学基金面上项目（20971082、51172137）和陕西省自然科学基金重点项目（2011JZ001）的资助下，课题主要利用无机纳米层所具有的大比表面积和层状结构所具有的离子快速迁移优势，以石墨稀、层状氧化锰和层状二氧化钌等纳米层状材料剥离得到的纳米层为组装单元，发展系列纳米层状电极材料制备新技术，研究不同组分孔洞化纳米层对材料电容性能的影响规律，实现纳米层状电极材料的结构调控；通过不同结构电容器匹配设计及拓宽电容器电势窗口等手段，研究制备材料电化学反应机理和电荷储存本质，实现组装材料能同时发挥双电层电容和赝电容双重存储机制，解决超级电容器电极材料比能量密度低等突出问题，实现超级电容器电极材料设计、结构调控和性能的进步。

       主要研究内容：（1）功能性层状及三维网络结构电极材料可控制备新技术研究；（2）超薄碳纳米筛和无机纳米层孔洞化技术及孔洞化形成机制研究；（3）大比表面积、高法拉第反应速率电极材料设计、制备及其电荷贮存机制研究；（4）新颖形貌氧化锰微/纳米电极材料可控制备新技术研究；（5）电极材料优化组装不对称超级电容器器件方法学研究。

       主要科学价值：（1）开发了剥离/组装反应制备功能性层状及三维网络结构电极材料新技术，实现了温和条件下功能性层状及三维网络结构电极材料的可控制备；（2）开发了超薄碳纳米筛和无机纳米层孔洞化制备新技术，阐明了碳纳米筛及石墨烯纳米层孔洞化形成机制，为解决超级电容器比能量密度低等突出问题提供了解决新策略；（3）开发了系列兼具双电层电容和氧化还原电容二种电荷贮存机制，大比表面积和高法拉第反应速率超级电容器用电极材料，为超级电容器在大功率密度下的高能量密度实现提供了新思路；（4）开发了新颖形貌氧化锰微/纳米电极材料制备新技术，为特定尺寸和形貌微/纳米结构电极材料可控制备提供了新途径；（5）发展了通过电极材料优化组装不对称超级电容器器件方法学，为构建大电流充放电下循环稳定性好、能量密度高超级电容器器件提供了优化途径。

        研究成果先后在储能领域标志性期刊如《Advanced Functional Materials》、《Journal of Materials Chemistry A》、《Journal of Power Sources》等SCI 期刊发表原创性学术论文50篇，其中一区论文24篇，取得中国发明专利6件。研究成果发表后得到了国内外学术界高度关注，50篇论文全部被SCI 收录引用，3篇论文入选ESI 高被引论文，6 篇论文入选扩展版ESI 高被引论文（3%）。论文被包括Chen Yongsheng，Naoi Wako，Yi Xie，Thomas Arne，Zhang Jiujun，Lou Xiong Wen (David)等国内外著名学者在如Adv. Mater.、Energ. Environ.Sci.、Nano Energ.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Soc. Rev.、Angew. Chem. In. Ed.等60多种SCI期刊上发表的研究论文正面评价或他引850余次，15 篇代表作他引450余次。