主要技术亮点，包括项目或展品意义、项目或展品先进性和创新点、预期经济效益、科技成果鉴定情况及获奖情况、专家鉴定意见及有关评价等石油等传统能源消耗产生了大量的有害物质，导致严重的大气污染，致使笼罩在我国绝大部分城市上空的雾霾挥之不去，成为诱发各种疾病的新根源。因此，研制和使用绿色清洁可再生能源，是我国未来发展的重大战略。

锂离子电池具有高的比能量、宽的工作温度范围、无污染、循环使用寿命长和成本较低等优点，被广泛地应用于手机等消费电子产品。近年来，面对迅速发展的纯电动汽车、储能电站等需求，对目前商业化锂电池的比能量、比功率和安全性能等提出了新的挑战。众所周知，锂电池的性能主要取决于电极材料的固有性质，其性能的提升则依赖于新型高性能电极材料的研制。作为锂电池重要组成部分的负极材料，目前主要还是为石墨。但是，石墨的嵌锂电位平台低，容易造成金属锂枝晶在电极表面的析出而导致电池短路，引发安全隐患。此外，石墨的大倍率充放电性能较差，也难以满足纯电动汽车用动力电池的快速充电需求。因此，研制具有快速充放电性能、循环稳定性优异、安全性能高的新型材料是突破动力电池瓶颈的关键所在，具有十分重要的战略意义。

二氧化钛(TiO2) 的电化学储锂电压窗口范围适中(1.0-3.0 V, vs. Li+/Li)、原材料丰富、环境友好、循环稳定性好和安全性高等优点，成为近年来备受人们广泛关注的一种负极材料。TiO2 具有多种晶型，包括锐钛矿、金红石和B 相，由于其固有的低导电性和离子扩散系数，大倍率充放电性能差。另一方面，石墨烯具有超高的导电性能，为解决TiO2 的比容量低和衰减快等缺点提供了新途径。本项目中，制备的TiO2-B@ 石墨烯的复合电极材料在20 C (1 C = 168 mA g-1) 的大倍率充放电条件下，循环300 圈，比容量仍保持在189.4mA h g-1 以上；研制的金红石TiO2 介晶@ 石墨烯复合材料在20 C 的大倍率充放电条件下，循环1000 圈，比容量也保持在150 mA h g-1 以上，展现出非常优异的长期循环稳定性(CN201410276617.6)。这种在大倍率下充放电条件下，还能保持高容量的优异特性为实现动力电池快速充放电提供了可能，具有实用价值。同时，TiO2-B@ 石墨烯复合负极材料还拥有自主知识产权(ZL 201510033495.2)，可以突破我国长期以来在动力电池的关键材料领域受制于欧美日专利封锁，提高我国动力电池的全球竞争力。

项目创新点：

1. 构筑具有介晶结构的金红石TiO2，利用其缺陷的特性增加储锂位点，提高可逆储锂容量是本项目的又一个创新点；

2. 利用石墨烯的超高导电性，构筑TiO2@ 石墨烯复合负极材料，形成快速的电子传输网络，提高材料的大倍率性能是本项目的另一个创新点。

预期经济效益：

以环境友好的TiO2 替代石墨作为负极材料，既可以消除开采石墨矿造成的水、空气、土壤污染，又可以节约高温石墨化过程消耗的电力资源。同时，TiO2 作为负极材料还可以消除电池的安全隐患。因此，具有十分明显的经济和社会效益。

单位发展简介：

福州大学石墨烯研究院、新能源材料研究所依托于福州大学，长期从事新型纳米材料的设计合成及其在储能电池中的应用研究，取得系列研究成果。目前为止，已在国际期刊上发表了锂电池材料相关的学术论文近百篇，拥有中国发明专利10 多件，在国际储能材料领域具有学术影响力。经过10 多年发展，现已建立完善的电极材料制备、表征和电化学性能评价系统，承担10 多项包括国家自然科学基金重点项目在内的国家级和省部级课题，形成一支创新能力强、致力于能源材料研究的团队。