有机钠离子电池具有安全性高、绿色环保、钠离子资源丰富的优势，然而有机钠离子电池材料低能量密度限制其商业化应用进程。基于碳环储钠活性差的基本问题，提出金属配位键代替层间范德华力的扇形结构设计活化有机共轭碳环的设计思想，获得目前报道最高储钠比容量的电极材料

　　。传统有机电极材料依赖于碳环与官能团单双键重排储能，计算与实验结合提出氢转移诱导电化学反应新机制，首次实现非共轭有机材料的电荷与能量存储，数据挖掘筛选出多种高比容量高稳定的新型非共轭有机电极材料，开辟了非共轭有机电池材料设计新方向。2.

　　高比容量锂空气电池正极材料催化剂设计准则锂空气电池具有高能量密度、价格低廉等优势，然而其高的过电位限制其实际应用推广。通过揭示固-

　　固界面的电荷转移调控充放电反应动力学导致高电位的机制，建立表面酸性作为电极界面催化剂的设计规则。计算预测钴锰氧化物实验验证电位4.2→3.2V，循环高达400圈，目前报道性能最佳。3.

　　全固态锂金属电池的固体电解质与负极界面结构设计通过对商业化前景优异的Li

　　La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZTO）进行SSE模型力学研究，发现存在于新抛光的LLZTO颗粒晶界内的惰性物质Li2CO3难以去除，阻碍了润湿过程。针对这一难题，设计0.5wt% NaLi金属（Li*）并将其熔铸到固体电解质SSE表面，熔体显著将Li2CO3从LLZTO晶界相转移到负极界面处，从而促进了润湿过程。所得的Li* LLZTO具有低界面电阻、高倍率和长循环寿命等优点，在未来的全固态电池（如Li* LLZTO LiFePO4）中具有广阔的应用前景。4.

　　基于人工智能与实验验证等方法设计高活性电催化剂设计低成本、高活性的析氢催化剂来高效制氢是建立氢能源系统的重要组成部分，二维层状硫属化合物MoS

　　具有制备简单、结构稳定、催化活性可调的优势，因此被视为非常有潜力的酸性电解水制氢催化剂。然而，其高活性位点大部分限定在有限的边界处（edge），如何实现MoS2面内（Basal Plane）位点活化是推动其实际应用的关键。利用机器学习的方法（皮尔逊系数、梯度增强、线性回归，多项式拟合，支持向量积，随机森林等）搜索空间为17600种材料计筛选出了83种具有高催化活性的材料。提出“区域电负性”概念进行催化剂设计，选择不同过渡金属原子（V, Cr, Co, Ni）掺杂MoS2面形成不同局域结构，通过不同TM-S化学键特征调控MoS2基面电荷转移能力，实现析氢催化活性优化。

　　主持中国科学院杰出人才项目、中国科技部重点研发材料基因组项目（课题负责）、国家自然科学基金面上与重点项目（子课题负责）、上海市科委重点等国家与省部级项目20

　　余项，项目到位经费共计2100万元，代表性科研项目如下：1.中国科学院杰出人才：能量转换与储存材料的结构性能关系与微观设计，

　　2013.05-2016.05，260万元，项目负责人2.国家科技部重点研发项目：基于高通量筛选的抗肿瘤

　　/组织再生性材料研制，项目编号2017YFB0702600，2017.07-2021.06，560万元，项目负责人3.国家自然基金面上项目：锂空气电池正极界面催化的机制研究与微观结构设计，项目编号

　　21573272，2016.01-2019.12，66万元，项目负责人4.国家自然基金面上项目：金属有机电极材料阴阳离子电化学协同储能机制研究与微观结构设计，项目编号

　　-空气电池非碳材料体系及其构效关系的研究，项目编号51432010，2015.01-2019.12，330万元，项目骨干6.上海科委重点项目：基于材料基因工程技术的变压器降噪材料研发与应用，项目编号

　　，2018.07-2021.06，400万元，项目负责人7.中国科学院重点部署项目：高性能材料的结构调控、制备与应用探索

　　-材料的设计、创制、及计算设计方法，项目编号KGZD-EW-T06，2014.12-2016.12，100万元，项目负责人8.上海科委材料基因工程专项：

　　，95万元，项目负责人9.上海汽车工业基金会项目：基于MS计算的高电导复合电解质开发，项目编号1833, 2018.09-2020.08

　　项目支持在中科院上海硅酸盐研究所开展科学研究工作，开辟了“计算电化学与材料设计”的新方向，发展材料基因工程与计算材料科学的新技术，设计高比容量动力电池材料。在Nature Communications（Nature子刊）, Chem（Cell子刊）, J Am Chem Soc(美国化学学会), Angew Chem Int Ed（德国应用化学）、Adv Mater（先进材料）等国际著名期刊发表学术论文96篇，主编2部英文专著，4个书籍章节，邀请综述5篇；受邀在美国陶瓷与化学学会的计算与能源分会做邀请报告20余次。研究成果引领国际前沿，受到国际同行的高度评价。代表学术论文：麻将糊了