矿物功能材料组研究方向

基于黏土矿物和煤基固废矿物学属性，开展应用基础研究工作，突破特色矿物资源高效高值利用关键共性技术，需求导向构筑矿物功能材料，构建拥有自主知识产权的“技术-专利-标准”三位一体的创新体系，实现基础研究、应用研发与产业化融通发展，为矿物功能材料在国家重大工程、国防安全、国计民生等领域应用提供技术支撑和解决方案。具体研究方向包括：

（1）黏土矿物微观结构及转化矿物学：深刻认知黏土矿物和煤基固废的微观结构和宏观应用特性，明确黏土矿物晶体中主/微量元素结构占位与赋存状态，阐明黏土矿物晶体结构、微观形貌、表面性质的演变规律和调控机制，探究黏土矿物的结构演化和微生物诱导成矿作用机制，发展混维黏土矿物定向转化技术，为黏土矿物高质高效利用提供理论依据。

（2）关键共性技术工艺及装备：突破混维凹凸棒石黏土结构性转白及伴生矿物转化利用关键共性技术，发展混维凹凸棒石黏土和膨润土等优势矿产资源高效转白、纳米化新技术、新工艺和新装备；攻克矿物基固废资源化综合利用关键核心技术，为黏土矿物和矿物基固废高质高效利用提供应用支撑。

（3）需求导向矿物功能材料构筑与产业化关键技术：面向国家重大需求、人民生命健康和新兴产业发展战略需求，基于黏土矿物和矿物基固废结构与表面性质，深挖矿物独特应用属性，利用化学视角绿色构筑高性能矿物功能材料，进一步开拓黏土矿物的应用领域，为矿物功能材料在国家新型工业化和粮食安全等方面应用提供解决方案。

硅基超疏液涂层工程应用与探索

超疏液涂层在自清洁、防结冰、防雨衰、防腐、减阻等军工、能源、通信、电子/家电领域具有广泛应用前景，但普遍存在机械稳定性、耐压性、耐候性差的问题，严重影响其服役寿命。虽有大量文献报道，但超疏液涂层的综合稳定性始终没有本质性突破，产业化和实际应用严重滞后。

硅基功能材料组主要从事超疏液涂层研发及交叉应用研究：

（1）构建高性能超疏液涂层：以有机硅化学、聚合物/硅酸盐黏土纳米复合材料为基础，突破超疏液涂层综合稳定性差、制备方法复杂昂贵等共性技术瓶颈，解决技术瓶颈背后的核心科学问题，构建系列性能优异的超疏液涂层。

（2）开展实际应用：开展需求导向的交叉研究，实现超疏液涂层产业化，实现其在抗危化液体粘附、5G天线罩/雷达罩防雨衰、新能源设施防结冰等方面的实际工程应用，阐明产业化、工程应用中的科学问题。

（3）探索潜在应用：探索超疏液涂层在锂金属电池隔膜/固态电解质、太阳能界面蒸发等方面的潜在应用，阐明潜在应用中的科学问题。

电化学储能材料与器件关键技术研发

紧密围绕改革创新，以机制突破为重点，以技术创新为基础、以应用示范为手段，以突破传统电极材料（电容炭、硬碳、尖晶石类）低容量且动力学性能不足、电解液耐压窗口低且使用温域窄、缺乏工艺简单且安全高效的补锂/钠关键技术、器件功率密度和能量密度难以兼得的科学难点为目标，集中攻关一批具有关键核心意义的电极材料和电解液，探索电极材料与器件创新设计思想，试验示范一批具有产业化潜力的储能技术和装备。具体研究方向为：

（1）功能碳材料(电容炭、硬碳、石墨烯等)可控制备技术开发及应用；

（2）新型离子液体电解质设计及耐高压宽温域电解液组配关键技术；

（3）金属离子电池电极材料（尖晶石类、硅碳负极和补锂/钠材料）关键技术开发。

电站关键材料与技术

紧紧围绕国家能源技术革命与绿色低碳发展的战略需求，面向国际能源科学前沿，聚焦河西走廊清洁能源基地、新疆清洁能源基地、黄河上游清洁能源基地、黄河几字湾清洁能源基地建设和清洁电力外送，围绕面向防护、节能、降碳、增效等功能电站关键材料的构筑及服役行为科学问题和共性关键技术需求，开展新疆准东高碱煤、沙尔湖高氯煤煤质特性、煤电锅炉辐射受热面防结焦、耐高温腐蚀与节能增效材料、太阳能光热电站先进光学与防护材料、风力发电电站叶片防护与回收再利用技术、光伏电站面板除尘与节能提效材料、大规模储能电站热管理、氢能储运材料等方面的基础研究和产业化推广应用，为能源新质生产力发展提供技术支撑。