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　　日前，天津工业大学康建立教授领导的研究团队在储能新材料研究领域获得重大突破。在国际上率先提出多元混价掺杂协同储能的材料设计新思想，并在此思想指导下开发了一种宽电位高效储能的新型电极材料。成功打破了人们对赝电容电极材料在水系电解液中工作电压不超过水分解电压（1.23V）的传统认识，从而进一步丰富和发展了电化学储能理论。
　　随着石油、天然气及其它矿产资源的日益消耗，能源问题已成为本世纪人类面临的最大挑战。储能器件的发展直接关系到洁净、可持续能源的有效利用。同时为了顺应纯电动环保汽车、多功能智能电子产品的发展，二次电池和超级电容器引起了科学和产业界的广泛关注。以锂离子电池为代表的新型二次电池虽然能够存储较多的电量 （高能量密度），但却无法快速释放 （低功率密度）。而大量的应用要求储能系统具有较高的电量释放速率（功率密度），例如电动汽车的启动、制动需要快速放电，而且我们也希望电动汽车能够在几分钟甚至几秒钟内充满电，这些只能由超级电容器来实现。但目前超级电容器的能量密度较低，即储存的电量不足，还无法满足需求。虽然人们开发了多种新材料试图提高其存储电量，但却往往受制于其低的比电容或窄的工作电压窗口。根据存储电量的计算公式E=0.5CV2，电量存储的多少同时取决于电极的比电容（C）和工作电压窗口（V）。目前，绝大多数电极材料在水系电解液中的电压窗口都不超过水的分解电压1.23V，而在有机电解液中虽然可以获得高的工作电压，但比电容却不理想。因此，开发下一代高性能超级电容器的关键是设计同时具有高比电容和宽工作电位的新型电极材料。
　　为此，我校康建立教授提出了多元混价掺杂宽电位协同储能的材料设计新思想，并与日本东北大学陈明伟教授合作，采用前期开发的金属极化自氧化制备核壳结构金属/氧化物电极新方法（Ad鄄vancedMateriials,2014,26,269），成功合成出一种宽电位高效储能的新材料（）。此材料在国际上首次突破水分解电压的限制实现了在水系电解液（KOH）中1.8V宽电位稳定工作，无非可逆副反应发生，能量密度达到51mWhcm3,即一块1立方米大小的电池，可以存储510Wh的电量，比目前商用超级电容器高一个数量级以上，循环2300次以上电量几乎无损失，表现出超稳定结构。且本研究采用的水系电解液相比目前商用碳基超级电容器采用的有机电解液或离子液体将更安全（无过热自然等）、更经济、更环保！相关成果已在线发表在国际顶级期刊AngewandteChemieInternation鄄alEdition（DOI:o10.1002/anie.201500133）上。除储能应用外，新开发的多元混价氧化物在降解染料废水等方面亦表现出了优异的催化活性，且此技术构建的是三维多孔复合结构（图1），结合膜分离的优势，开发反应-分离一体化金属功能膜反应器，可广泛应用于废水处理、有机合成等领域。
　　康建立教授自2013年回国以来一直致力于新型储能电极和金属功能膜材料的设计与应用研究，已开发出一系列具有自主知识产权且达到国际领先水平的新成果，申请多项发明专利。据悉，课题组目前正专注于适用工业生产的新工艺研发，使创新成果尽快走出实验室，服务社会！