最近，我?；膶W院黃少銘教授團隊，在楊植博士具體指導下，通過運用一種簡單的刮涂技術，設計和開發出了基于石墨烯/二氧化鈦的超輕插層膜，將該膜應用在鋰硫電池正極和隔膜之間后，能很好地發揮二氧化鈦選擇性化學吸附硫這一特性，有效抑制多硫離子的“穿梭效應”。使用該技術后所組裝的鋰硫電池在2C和3C的放電電流下循環1000次后，分別展現了僅0.01%和0.018%的每圈容量衰減率，展現了良好的潛在應用前景。相關研究結果發表在國際頂級學術刊物 Adv. Mater.上 （2015，27，2890) （影響因子15.4） （圖1）。同時課題組的陳錫安博士通過模板法合成兼具高比表面積和大孔容的三明治型石墨烯基分級多孔雜化碳納米片，并以此為載體夾心封裝硫獲得了高性能的鋰硫正極材料(S@SCNMM) (圖2a)。該材料充分發揮了雜化碳結構中的夾心層石墨烯、10-25nm厚度的碳納米片以及豐富的微介孔的協同效應，有效地增加了硫擔載量，抑制了多硫化鋰的溶解，并改善了硫正極材料的導電性、進而極大地提升了鋰硫二次電池容量、循環穩定性以及倍率性能 （圖2b）。相關結果發表在另一國際一流學術刊物Adv. Energy Mater. 上 （2014，4，1301988 ) （影響因子14.4）。

　　黃少銘教授課題組楊植博士還提出了一種簡單通用的基于霧化乙醇輔助熱解途徑，制備碳納米管陣列/過渡金屬氧化物（氧化錳、氧化鋅、氧化鎳、四氧化三鐵、二氧化鈦）復合材料。這種復合材料在堿性環境中呈現優異的氧還原 （ORR）電催化性能。相關研究結果發表在Adv. Mater. 上 （2014，26, 3156)。同時課題組對碳基材料（石墨烯和碳納米管）的雜原子摻雜包括硫、硒、碘、氮等單或雙雜原子摻雜的及多級孔結構的碳基材料及其ORR性能開展了系統研究。相關研究結果發表在ACS Nano (2014, 8, 6856; 2012, 6, 205)、Chem. Commun. (2012, 48, 1027)、Nanoscale（2014, 6, 2603; 13740; 2013, 5, 3283; 2012, 4, 6455）、J. Mater. Chem. A (2014, 2, 8683); ACS Appl. Mater. Inter.（2011, 3, 2601）、J. Power Sources（2013, 243, 555; 2013, 236, 238; 2011, 196, 9970）；PhysChemChemPhys ( 2014, 16 (9), 4186) 等國際重要學術期刊上。其中2012年發表在ACS Nano （影響因子10.2）的論文，首次報道了硫摻雜石墨烯的氧還原性能研究（圖3），目前已被引用310次，并入選ESI熱點論文（Hot Papers，前0.1%）；發表在Chem. Commun.上的有關碘摻雜石墨烯的研究工作目前已被引用97次, 入選ESI高引論文（Highly Cited Papers，前1%）。相關論文共已被引用700多次。上述有關碳基能源材料研究系列成果的取得，引起國際學術界的廣泛關注。分別被國際著名學術雜志J. Power Sources 和Nanoscale邀請做綜述， 體現了我校化材學院在相關研究領域的國際學術影響力。

　　上述研究得到國家杰出青年基金、基金委重點國際合作項目、面上及青年項目、浙江省自然科學基金杰青及面上項目，和浙江省化學重中之重學科的資助。