新型能源材料的设计与制备成会明中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家（联合）实验室能源与环境是人类社会可持续发展的重要主题。随着化石能源的持续减少和 全球自然环境日益恶化，研究开发清洁能源及提高能源转换和使用效率至关重 要，其中材料的作用与地位十分关键。纳米材料因其新奇的结构、独特的纳米尺 寸效应和界面效应而具有优异的理化性能。因此，清洁能源用高性能纳米材料已 成为纳米和能源材料领域的重要研究方向。氢气作为一种间接的可再生能源及绿色能源载体备受关注。光解水制氢过程 清洁、可再生，但光解水制氢的关键在于发展可高效利用太阳能的光催化材料。 而氢能利用的另一关键是高效储氢材料的开发。此外，在能源使用过程中，具有 快速充放电能力、高功率密度和高能量密度的储能器件有着极为重要地位。因此， 近年来我们从制氢、储氢和储能出发，致力于设计和制备具有特殊结构和功能的 新型光催化材料、储氢材料、储能材料及器件。本报告将首先简单介绍我们在光催化材料和储氢材料方面的最新研究结果， 然后阐述制约提高储能材料性能的主要因素，最后重点介绍可用于高性能超级电 容器和锂离子电池的层次孔炭和微纳结构炭材料的设计与制备，以及一种新型储 能器件一锂离子超级电容器的设计。这些独特的材料和器件具有高容量、优异的 功率特性和良好的循环寿命，可被实际应用。