高容量层状氧化物富镍正极因其成本优势而成为提高电动汽车续航里程的热点。然而，在富镍正极中，仍存在许多沿晶界产生微裂纹、活性物质与电解质界面发生副反应等问题，导致电化学性能迅速恶化。

本课题组通过调控设计微观结构、构建复合材料、探究粘结剂作用机理等手段进行高性能硅碳复合负极材料的研究和制备，以改善硅基负极材料体积膨胀和导电率低的问题。

钠离子电池作为锂离子电池的补充技术，具有一定的应用前景。本课题组主要研究了层状氧化物正极、磷酸钒钠正极和钛酸钠负极材料等。层状氧化物正极材料容量高且合成过程简易，但其循环和空气稳定性较差。

能源社会发展对电池更精细化的要求使得新型高比能硫基储能系统成为研究重点。本课题组从晶体结构设计与稳定界面构建角度提供解决硫基电池系统挑战的策略，并通过设计多尺度功能型复合材料搭建高比能硫基电池系统。

全固态电池采用不可燃的固态电解质和锂金属负极，能够有效提高电池安全性能与能量密度。