本课题由中山大学承担，基于纳米正负极材料、电解质、具有纳米尺度界面修饰功能的添加剂材料以及纳米复合隔膜材料之间的匹配和协同耦合，掌握高效储能器件的设计与性能优化的重要参数和制备方法，把纳米能量存储材料的研究由“材料制备”层次提升到“器件研制”层次，以期为我国绿色新能源新兴产业的关键技术突破提供理论依据和技术储备。结合申请团队在能源纳米材料制备技术方面和新型电池器件设计方面的原始创新以及电池封装技术方面的研究经验，组装高性能锂、铝等储能电池，实现锂离子样品电池能量密度大于400Wh/kg、循环寿命大于 500 次的目标，并获得电极材料批量制备技术、电池器件集成技术、高性能封装技术。

课题根据理论计算和电池材料的实验研究结果确定具有优异性能且匹配性良好的正负极材料，结合本项目自制的电解质和复合隔膜材料，创新性地开发纳米储能材料在柔性宏观导电基体上大面积有序可控制备新技术，探索各种纳米储能电极材料、电解质、组装工艺对储能器件性能的影响，建立能量存储及释放过程中储能材料的晶胞结构模型，总结和归纳纳米正负极的匹配规律和器件的储能机理，进而设计研制高能量/功率密度、高稳定性的新型高性能锂、铝等储能电池。