近日，我校储能材料及系统学科交叉团队在先进储能材料研究中取得进展，创新性的提出冷冻诱导相分离的策略，解锁高性能多孔电极关键材料的新范式。该成果发表在权威期刊《Advanced Functional Materials》（中国科学院一区；TOP期刊；影响因子19）上。绿色能源与储能学院、储能研究院、国家重点实验室、材料学院为共同完成单位，冉奋教授为通讯作者。

本研究通过- 196℃快速冷冻的 FIPS 策略，成功将 PAN 溶液中的随机卷曲构象 "继承" 到固体前驱体中，制备出具有大微孔体积和优异孔结构连通性的衍生碳电极材料。该关键材料在超级电容器应用中，以726.9 m²/g 的比表面积实现了 528 F/g 的高比电容，充分证明FIPS 策略可显著提高衍生碳孔的电化学利用效率；在钠离子电池中，DA-L-1600 在 0.2 A/g 电流密度下放电容量为399.0 mAh/g 和 92.7% 的高初始库仑效率。同时，借助 PAN 与金属离子的配位作用，成功制备了多种过渡金属化合物/碳复合材料，进一步证实了 FIPS 策略在多种类型储能器件中的广泛应用潜力。

在移动电源和大规模储能的应用场景下，电化学储能器件亟需同时提高能量密度、功率密度、长循环寿命等综合性能，这对于推动电动汽车普及和提升大规模储能效率至关重要。该工作为高性能储能关键材料的理性设计提供了理论依据，有望推动超级电容器、钠离子电池等储能器件的商业化进程。（图/文：冉奋；审核：王胜强）