课题从事纳米新能源材料能量转化的新规律及在高端电池中的应用基础研究，在金属-空气电池、锂离子电池关键材料与技术以及能源清洁高效利用等领域开展工作，制备了一系列的金属与合金、金属氧化物、金属硫化物纳米材料以及无机/有机复合材料等，研究了纳/微米材料组成、结构、形貌与电极性能之间的关系，考察了材料高效储能的化学热力学、动力学等性能，并开展其能量转换与储存新规律的探索研究，探讨解决提升高能化学电源的容量、功率与寿命的有效途径。为纳米新能源材料的制备、表征及在能源领域的应用打下了基础。 研究

如何有效治疗缺血性心脑血管疾病是目前国内外现代医学面临的重大医学难题，现有医疗手段往往只起到延缓病程的作用，例如现有针对脑梗死 (cerebral infarction, CI，又称缺血性脑卒中)的治疗方法大部分是疏通血管，但对于超过超早期溶栓治疗时间窗(<3h)的大多数患者，梗死区域的血管问题难以有效解决，因此修复梗死病灶的难度很大，临床治疗效果甚微。项目立题的创新性即在于：绕开疏通病变血管的传统治疗模式，将自组装纳米技术与治疗性血管新生相结合，制备治疗性血管新生纳米生物材料。着眼于在病变的缺血组织中促进血管新生和成熟，从而达到改善缺血性组织器官的血供，最终实现修复缺血组织器官功能的治疗目的。本课题研发思路，目前国内外尚属空白。 本项目的优点在于通过治疗性血管新生纳米生物材料的干预，在缺血组织器官局部范围内建立促血管新生和新生血管成熟的局部诱导体系，一方面避免了传统治疗性血管新生中血管新生因子在体内的半衰期短，基因转染效率低下等弊端，显著提升治疗效果；另一方面治疗性血管新生纳米生物材料针对的是缺血性组织器官的局部干预，避免了刺激其他组织、器官的病理性血管形成，如促进血管损伤后动脉粥样硬化的产生，甚至肿瘤的发生, 从而提高治疗性血管新生的安全性。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 随着电力需求的不断增长，高性能储能装置对现代社会的可持续发展起着至关重要的作用。与超级电容器和锂电池相比，脉冲储能电介质电容器拥有超高的可释放功率密度，高的操作电压、极快的充放电速率以及长的循环寿命，是重要的新型功率储能器件，在新能源汽车、高端医疗器械、智能电网调频、可控核聚变、电磁炮等高功率脉冲技术的军民领域有着重要应用。

成果与项目的背景及主要用途 单壁碳纳米管（SWNTs）是公认的综合性能最好的纳米纤维，其强度可达钢的100倍，而密度只有钢的六分之一。本项目实现了单壁碳纳米管（SWNTs）的大规模、低成本制备，其年产量可达100公斤，纯度在70％以上。通过物理共混及原位聚合方法，获得了具有导电、电磁屏蔽及雷达波吸收等特殊性能的SWNT／聚合物复合材料。该复合材料的体积电阻率达100－102 Ω•cm，电磁波衰减率可达40dB

本发明公开了一种由聚合物纳米中空胶囊制备超级绝热聚合物材料的方法，该方法首先利用双亲性大分子可逆加成断裂链转移试剂制备聚合物纳米胶囊，然后制备胶囊间交联剂，最后按胶囊与胶囊间交联剂质量比2.5:1至0.8:1的比例，将胶囊间交联剂与聚合物纳米胶囊乳液混合，调节pH至3.0～6.8，于60～90oC温度下反应30min至24h，使乳液凝胶化，再通过四氢呋喃置换出纳米胶囊中的核芯石蜡，真空干燥得到聚合物纳米多孔材料；本发明制备工艺简单，孔隙率和孔径大小可以通过改变纳米胶囊乳液的固含量、醚化三聚氰胺甲醛树脂的用量以及纳米中空胶囊自身空隙率调节，并且该多孔材料相对于传统的绝热材料具有很高的力学强度。

本发明公开了一种钌配位聚吡咯纳米球团簇材料及其制备方法和应用，所述的钌配位聚吡咯纳米球团簇材料由钌配位聚吡咯纳米球构成，纳米球紧密堆积形成纳米球团簇，纳米球团簇相互聚集形成纳米球团簇间微孔。钌配位聚吡咯纳米球团簇材料采用单体配位?电聚合法制备。首先采用直接配位反应合成法，利用钌离子的空轨道和吡咯单体分子链上氮原子的未成对电子相互作用，通过直接配位反应制得钌配位吡咯单体。然后采用循环伏安电聚合反应合成法，钌配位吡咯单体在π?π堆积力作用下，通过电聚合反应制得钌配位聚吡咯。相对于现有技术，所述材料具有较

通过滚压振动磨制备纳米锌粉颗粒、氮化硼纳米片，以碳膜为骨架制成锌空电池的柔性薄膜电极;制备出四氧化三钴纳米花颗粒作为催化剂，设计开发了一维纳米花颗粒/二维氮化硼纳米片/碳纳米管三维网状结构复合的多维复合多孔空气电极结构。

近年来，磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理，有望实现无热量产生、低耗散的信息传输，相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现，而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体（如Yttrium Iron Garnet）相比，二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应，例如自旋能斯特效应，拓扑磁振子，以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展，观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料，利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件，器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子，右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中，实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出，随着注入端和探测端距离的增加，探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式，跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上，他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm，磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm（图C），这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值：二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础，也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图：二维反铁磁体系中磁振子输运研究。（A）二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。（B）自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系，与理论预言的e指数衰减吻合。（C）磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成，北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者，物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者（今年9月份将去哈佛大学读博士），韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助，以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。

通过溶剂热方法，成功制备出一种层间距宽化并富有缺陷的1T-VS 2 纳米片，展现出优异的电催化析氢性能。由于有机溶剂分子以及在反应过程中产生的铵离子等的插层作用，该溶剂热法制备出的VS 2 纳米片层间距宽化至1.0 nm，比块体VS 2 材料的层间距（0.575 nm）增加了74%。层间距的宽化引起晶格的畸变而引入众多的缺陷，丰富的缺陷赋予VS 2 纳米片更多的活性位点，层间距的宽化还进一步改变了VS 2 材料的电子结构，从而使得该VS 2 纳米片具有更加优化的氢吸附自由能（∆ G H ）。HER测试结果表明，该VS 2 纳米片呈现出优异的电催化性能，具有较小的塔菲尔斜率（36 mV dec −1 ）、具有较低的过电位（-43 mV@10 mA cm −2 ）和良好的稳定性（60 h）。此外，通过第一性原理计算的结果表明，层间距宽化的VS 2 具有更优化的∆ G H （-0.044 eV），媲美贵金属Pt(如图3 ). 。并且，层间距的宽化可以降低缺陷形成能，使材料更易形成缺陷。这里，理论计算结果和实验相一致，较好地证明了通过层间距和缺陷的精细调控，可以有效提升二维材料的电催化析氢反应活性, 揭示了层间距和缺陷结构调控对提升电催化析氢的基本原理。此项研究工作为层状二维材料的晶体和缺陷结构精准调控研究提供了新思路，为开发高性能电催化析氢材料研究打开了一扇新窗户。

本发明属于半导体存储器技术领域，具体为一种基于二维半导体材料的电荷超注入存储器及其制备方法。本发明通过存储叠层能带设计，在实现闪存的非易失性存储特性；通过横向电场设计以及器件的仿真模拟设计，利用二维半导体材料的原子级薄层特性，显著增强最大横向电场从而提升电荷的注入效率，实现存储器中电荷的超注入机制，进而实现闪存的亚纳秒编程。本发明存储器在维持十年数据保持能力的同时，大幅提升了电荷注入效率，将编程速度提升至亚纳秒，为解决电荷存储领域超快编程和长保持时间无法共存的重大挑战提供新的解决方案。