开发出可在极限温度条件下工作的柔性固态锌空气电池
首次提出了一种在温和条件下由层状水钠锰矿型合成锰基尖晶石的策略。所制备锰基尖晶石（CMN-321H）的双功能氧催化活性和稳定性超过大多数同类材料。通过在聚丙烯酰胺凝胶电解质中引入纤维素，制备了新型固态电解质PAMC，具有较高离子导电性、保水性和优异的拉伸性能。将CMN-321H与PAMC相结合，制备的柔性锌空气电池具有出色的充放电性能及环境耐受性
开发出适用于质子交换膜燃料电池多孔电极的孔尺度模拟方法
首次开发了适用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）多孔电极的孔尺度模拟方法。应用APDL、MATLAB、C++及FORTRAN等编程语言，对多孔电极微结构进行微观表征重构、应力应变仿真及传输特性模拟，并设计相关实验验证该孔尺度模拟方法的准确性，相比于其他性能预测方法，准确度提高了约20%。验证后的孔尺度模拟方法可为船舶PEMFC微结构调控及综合性能优化提供指导
开发了新能源船舶微电网系统的能量管理方案与控制策略
提出了新能源船舶混合能源系统的容量优化设计方法，可针对不同能源形式船舶混合能源系统进行容量设计与匹配； 开发了新能源船舶混合能源微电网的先进能量管理方案与分层控制策略，可实现船舶源-荷-储之间的协调。建立的船舶新能源微电网实验系统实现了船舶不同航行工况下燃料电池最低氢耗、储能电池最佳充放电倍率及能量分配的优化与控制
开发出动力锂离子电池用超低温耐燃电解液
我国“十四五”规划明确了2025年能量型锂离子电池单体比能量达到350Wh/kg；兼顾高能量密度电池的优异电化学性能和高安全性是未来动力电池的发展方向。十几年来深耕于锂离子电池电解液的研究领域，开发出适用于高能量密度动力电池的循环性能优异、―60℃超低温容量发挥大于80%、且完全不燃的新型非极性电解液体系
制备出非贵金属高性能电解水制氢催化剂
昂贵的铂金属催化剂制约着电解水制氢的规模化应用。为寻找替代品，课题组采用镍与氮掺杂的碳材料构建催化相界面的设计思路，合成出核壳结构的石墨烯包覆镍纳米球复合材料。该材料用于电解水制氢的阴极催化剂，表现出较低的析氢过电位和出色的循环稳定性，为进一步开发铂催化剂的替代材料提供重要理论参考
开发出性能稳定的磷化镍锂离子电池阳极材料
商业化的锂离子电池阳极碳材料的理论比容量较低，目前仍未找到理想的替代品。本研究团队研制出一种比容量是碳材料两倍多的空心结构磷化镍，并采用石墨烯构建固体电解质界面膜的方法有效解决其循环稳定性差的问题，可实现300次循环充放电无明显容量衰减
